Устройство для испытания на прочность

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА ПРОЧНОСТЬ, содержащее преобразователь давления в усилие, выполненный в виде гидроцилиндра и соединенный с входом датчика усилия, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с программатором, а выход через усилитель соединен с входом первого сервоклапана, гидравлические выходы которого соединены с гидроцилиндром, а вход - с выходом первого насоса и датчиком давления, выход которого соединен через усилитель сигнала рассогласования с входом второго сервоклапана, гидравлический выход которого соединен с выходом второго насоса, соответствующий вход усилителя сигнала рассогласования соединен с источником опорного напряжения, отличающееся тем, что, с целью уменьшения энергопотребления, в него введены сумматор, выпрямитель, нормализатор и ограничитель, причем входы сумматора соединены соответственно с выходом программатора и выходом компаратора, а его выход соединен через последовательно соединенные выпрямитель, нормализатор и ограничитель с соответствующим входом усилителя сигнала рассогласования.

Изобретение относится к контрольно-испытательной технике и может быть использовано для испытаний упругих конструкций на прочность. Целью изобретения является уменьшение энергопотребления. На чертеже представлена принципиальная схема устройства для испытания на прочность. Устройство содержит программатор 1, преобразователь 2 давления в усилие, выполненный в виде гидроцилиндра, первый сервоклапан 3, датчик 4 усилия, компаратор 5, усилитель 6, источник 7 опорного напряжения, первый насос 8, второй сервоклапан 9, датчик 10 давления, усилитель 11 сигнала рассогласования, второй насос 12, сумматор 13, выпрямитель 14, нормализатор 15, ограничитель 16 и маслобак 17. Устройство работает следующим образом. Аналоговый электрический сигнал постоянного тока формируется в программаторе 1 в соответствии с заданной программой образца и подается на вход компаратора 5. Одновременно к компаратору 5 поступает сигнал с датчика 4 усилия с противоположным знаком. На выходе компаратора 5 формируется сигнал ошибки, который после усилителя 6 поступает к первому сервоклапану 3. Последний, в зависимости от величины и знака сигнала, изменяет перепад давлений в полостях гидроцилиндра 2 и реализуемое им усилие. К сервоклапану 3 подводится энергия в виде потока жидкости, формируемого первым насосом 8. В последний жидкость поступает из маслобака 17. Если энергия жидкости больше, чем необходимая для реализации заданной программы нагружения образца, лишняя ее часть обращается в сервоклапане в тепловую энергию из-за нагрева при дросселирования жидкости. Для уменьшения энергопотребления сигнал от программатора 1 одновременно поступает к сумматору 13 и через выпрямитель 14, нормализатор 15 и ограничитель 16 поступает на усилитель сигнала рассогласования, который суммирует сигналы от датчика давления и источника 7 опорного напряжения. Выходным сигналом усилителя 11 управляет второй сервоклапан 9, с помощью которого регулируется давление насоса 8. Сигнал ошибок компаратора 5 имеет тот же знак, что и сигнал программатора 1, если гидроцилиндр 2 воспроизводит нагрузку меньше заданной. В этом случае у сервоклапана 3 увеличиваются окна для пропуска жидкости, что приводит к уменьшению ее дросселирования. Одновременно увеличивается сигнал, идущий от программатора 1 к сумматору 13. Первый насос 8 поддерживает давление в соответствии с сигналом, поступающим на вход усилителя 11. В результате одновременного уменьшения дросселирования жидкости в первом сервоклапане 3 и повышения давления перед ним нагрузка, воспроизводимая гидроцилиндром 2, приходит в соответствие с заданной. Гидроцилиндр 2 воспроизводит нагрузку на образец больше заданной, если знак сигнала ошибки после компаратора 5 противоположен знаку сигнала с программатора 1. При этом первый сервоклапан 3 прикрывает окна для пропуска жидкости (увеличивает дросселирование), а сигнал от программатора 1 к контуру стабилизации давления первого насоса 8 корректируется в сторону уменьшения, что приводит к снижению давления жидкости после насоса. Нагрузка, воспроизводимая гидроцилиндром, приходит в соответствие с заданной. Второй насос 12 небольшой мощности является вспомогательным и служит для подачи рабочей жидкости на второй сервоклапан 9 контура стабилизации давления. Выпрямитель 14 преобразует отрицательный сигнал, который может быть на выходе сумматора 13, в положительный. Нормализатор 15 предназначен для согласования по величине сигналов с выпрямителя 14 и датчика давления 10, поступающих на входы усилителя 11. Ограничитель 16 путем ограничения верхнего уровня сигнала с нормализатора 15 исключает повышение давления на входе первого насоса 8 сверх рабочего. Нормализатор 15 и ограничитель 16 могут быть выполнены, например, на операционных усилителях. На вход усилителя 11 сигнала рассогласования контура стабилизации давления насоса подается также дополнительный сигнал поддержания перед первым сервоклапаном 3 минимального давления, при котором последний остается работоспособным.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА ПРОЧНОСТЬ, содержащее преобразователь давления в усилие, выполненный в виде гидроцилиндра и соединенный с входом датчика усилия, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с программатором, а выход через усилитель соединен с входом первого сервоклапана, гидравлические выходы которого соединены с гидроцилиндром, а вход - с выходом первого насоса и датчиком давления, выход которого соединен через усилитель сигнала рассогласования с входом второго сервоклапана, гидравлический выход которого соединен с выходом второго насоса, соответствующий вход усилителя сигнала рассогласования соединен с источником опорного напряжения, отличающееся тем, что, с целью уменьшения энергопотребления, в него введены сумматор, выпрямитель, нормализатор и ограничитель, причем входы сумматора соединены соответственно с выходом программатора и выходом компаратора, а его выход соединен через последовательно соединенные выпрямитель, нормализатор и ограничитель с соответствующим входом усилителя сигнала рассогласования.

РИСУНКИ

Рисунок 1