Устройство для измерения нагрузок или деформаций при циклических испытаниях материалов

 

195683

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ьсаз Советскни

Социалистически к

Республик

® t4.1 ййюау В 11еЕПКу1

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл, 42k, 34/04

Заявлено 15.1Х.1962 (М 796132/25-28) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 04.V.1967. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 28.VI.1967

МПК G 011

УДК 620.178.4.08 (088.8) Комитет оо делеуе изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

Авторы изобрс ения

А. С. Больших, А. А. Титов и И. И. Шишорин

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАГРУЗОК ИЛИ ДЕФОРМАЦИЙ

ПРИ ЦИКЛИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЯХ МАТЕРИАЛОВ

Известны устройства для измерения нагрузок или деформаций при циклических испытаниях материалов на испытательных машинах с применением тензометрических измерителей нагрузок или деформаций, содержащие генератор несущей частоты, усилитель напряжения пебаланса, компенсатор напряжения небаланса и электроннолучевой нуль-индикатор.

Предлагаемое устройство отличается тем, что оно снабжено каскадом, формирующим импульсы с частотой напряжения питания тензометрических измерителей, каскадом, формирующим импульс отметки фазы деформирования или нагружения, управляемым контактным или бесконтактным коммутатором, кинематически связанным с приводом испытательной машины, и схемой совпадений, вход которой подключен к каскадам, а выход — к катоду или модулирующему электроду нульиндикатора. Такое выполнение устройства позволяет определять нагрузки в заданной фазе деформировання или деформации в заданной фазе нагружения.

На фиг. 1 представлена схема устройства для измерения нагрузок или деформаций при циклических испытаниях материалов; на фиг. 2 — схема каскада, формирующего импульс отметки фазы деформнровання или нагружения, управляемого контактным или бесконтактным коммутатором.

Тензометрический измеритель нагрузок или деформаций с датчиками, соединенными в мост 1, питается генератором несущей частоты

2. Выходное напряжение моста подается на вход компенсатора 8, питаемого также генератором несущей частоты. Напряжение небаланса усиливается усилителем 4 и подводится к входу отклонения луча по вертикали (вход т ) электроннолучевого нуль-индикатора х

10 Напряжение несущей частоты через фазовращатель 6 подводится так же, как к входу отклонения луча по горизонтали (ьход Л) электроннолучевого нуль-индикатора. Формирующий каскад 7 формирует из синусоидального

15 напряжения несущей частоты, питающего тензометрический измеритель, импульсы, следующие с такой же частотой. Эти импульсы подводятся на один из входов схемы совпадений 8. На второй вход схемы совпадений подводятся импульсы, сформированные каскадом

9, управляемым контактным или бесконтактным коммутатором 10. Импульсы с выхода схемы совпадений подводятся к модулирующему электроду электроннолучевого нуль-индикатора (вход Z).

Элементы схемы могут быть выполнены как на электровакуумных, так и на полупроводниковых приборах.

Формирующий каскад 9 может быть выпол30 нен двумя способами (см. фиг. 2) с управле195683 нием контактной.группой (на лампе Л1) или с помощью фотосоп отивления (на лампе Л>).

Ф

РабОта Каскада на лампе Л1 заключается в следующем. К .клеммам К подсоединены I!oïмально замкнутые 1%нтакты, например устройства отмеТки фазы кривошипно-шатунного механизма,. привода испытательной машины.

При таком положении сетка лампы имеет значительный отрицательный потенциал по отношению к катоду — Е,. Лампа заперта. Катод лампы по отношсьнпо к земле также имеет отрицательный потенциал. При размыкании кон.актов потенциал сетки становится почти рав1ым потенциалу катода (отличается на величину падения напряжения на сопротивлении

Р), Лампа открывается. В результате потенциал ка года скачком возрастает и становится положительным. Пока контакты разомкнуты, потенциал катода остается положительным по отношению к земле. Как только контакты замкнутся, на сетку будет подано отрицатель:ое напряжение, лампа закроется, потенциал катода станет отрицательным по отношению к земле. Таким образом, с катода лампы можно снять импульсы положительной полярности (положительный перепад напряжения) длительностью, равные времени размыкания контактов отметки фазы.

Второй способ выполнения формирующего каскада ocHQBQH на свойстве фотосопротивления в несколько раз уменьшать свое сопротивление при освещении. При неосвещенном фотосопротивлении потенциал сетки лампы

Л по отношению к катоду отрицателен, но олизок к нулю и лампа открыта. При освещении фотосопротивления потенциал сетки уменьшается. Лампа запирается и потенциал анода возрастает. Таким образом, с анода лампы можно снять импульсы положительной полярности (положительный перепад напряжения) длительностью, равные времени освещения фотосопротивления.

Если мост датчиков, расположенный на тензометрическом измерителе нагрузок или деформаций, находится в состоянии баланса, при отсутствии измеряемых колебаний осциллограмма на экране нуль-индикатора получится в виде прямой горизонтальной линии. Если „»остовая схема тензометрического измерителя разбалансируется в результате действия статической нагрузки (или деформации), прямая на экране повернется на некоторый угол по

oTHoUlGHHIo K гоРизонтал11. ОпеРиР5 H Koillllellсатором напряжения небаланса, поворачивают прямую на экране нуль-индикатора до горизонтального положения и по шкале компецсатор а отсчитывают величину стати ческой

55 нагрузки (деформации). Знак нагрузки (деформации) определяется направлением отклонения прямой от I оризонтали.

При приложении переменной нагрузки горизонтальный след переходит в рисунок в виде двух треугольников, соединенных вершинами, причем симметричному циклу соответствует симметричный отпоситсл1и1о горизонтали рисунок, а асимметричному циклу — рисунок с соответствующей асимметрией (треугольники перавнобедрепиые) . Моментам компенсации напряжения небаланса тензометрических измерителей на пиках нагрузки (деформирования) соответствуют рисунки в виде соединен:1ых вершинами прямоугольных треугольниKов, косо-симметрично расположенных относительно горизонтали.

На выходе схемы совпадения существуют пачки импульсов, повторяющиеся с частотой изменения измеряемой величины (нагрузки или деформации) . Длительность пачки равна длительности коммутирующего импульса, получаемого с формирующего каскада 9. Так как эти импульсы подаются па модулирующий электрод нуль-индикатора, на изображении циклограммы появляется отметка. Если при этом производить компенсацию небаланса моста датчиков до момента совпадения края отметки (в вертикальном измерении) с горизоцтальной прямой, проходящей через вершины треугольников, то таким образом отсчет со шкалы компенсатора будет соответствовать ьеличине нагрузки (или деформации) в заданной фазе деформирования (или нагружения) .

Предмет изобретения

Устройство для измерения нагрузок или деформаций при циклических испытаниях материалов на испытательных машинах с применением тензометрических измерителей нагру30К или деформаций, содер>кащее ге11ератор несущей частоты, усилитель напряжения небаланса, компепсатор напряжения небаланса и электроннолучевой нуль-индикатор, отличаюи ееся тем, что, с целью определения нагрузки в зада1шой фазе деформирования или деформации в заданной фазе нагружения, оно наб>кено каскадом, формирующим импульсы с частотой напряжения питания тензометри1еских измерителей, каскадом, формирующим импульс отметки фазы деформирования или на гружения, упра вляемым контактным или бесконтактным коммутатором, кинематически связанным с приводом испытательной машины, и схемой совпадений, вход которой подключен K каскадам, а выход — к KBTog15 или м одулирующему электроду нуль-индикатора.

195683

Ф г 2

Редактор А. И. Пименова

Заказ 1914,,9 Тираж 535 Подписное

ЦНИИГ!И Комнтега по делам изоСретений и открытий прн Совете й1ннистров CCCP

Москва, Центр, пр. Серова, „. 4

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Г. Корчагина

1с:<ред Т. П. Курилко

Ксрректоры. С. М. Белугина и А. П. Татаринцева