Устройство для определения механических сопротивлений конструкций

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сойа Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Кл. 42с, 42

Заявлено 18.VII.1966 (№ 1092162/25-. 8) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 01,VII.1968. Бюллет нь № 21

Дата опубликования описания 1. ..1968

МПК 6 01h

УД К 531.781.2 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Лвтор изобретения

В. И. Попк т

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ

СОПРОТИВЛЕНИЙ КОНСТРУКЦИЙ

Известны устройства для определения Меха нических сопротивлений конструкций, содержащее возбудитель механических колебаний, измеритель усилий и измеритель параметров движения.

Однако такие устройства позволяют определить механическое сопротивление только по отношению к силе.

Для характеристики свойств конструкций при действии изгибающих моментов необходимо определение механического сопротивления по отношению к изгибающему моменту.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем возбудитель механических колебаний снабжен консольной динамометрической балкой, прикрепляемой к исследуемой конструкции. Измеритель параметров движения содержит два датчика ускорений, прикрепленных к конструкции на равных расстояниях от противоположных сторон динамометрической балки.

Такое выполнение устройства обеспечивает определение механического сопротивления по отношению к изгибающему моменту.

На чертеже приведена принципиальная схема предложенного устройства.

Оно содержит возбудитель механических колебаний, выполненный в виде вибратора 1, механически связанного с консольной динамометрической балкой 2, измеритель усилий, состоявший из датчиков 3 и 4 деформации, например, тензометрических датчиков, измеритель параметров движения, содержащий два датчика 5 и б ускорений, прикрепляемых к испытываемой конструкции 7 на равных расстояниях от противоположных сторон динамометрической балки 2. Датчики 3 и 4 деформации подключены через предварительный 8 и измерительный 9 усилители к регистрирующе>0 му прибору 10, а также к блокам 11 и 12 умножения, на выходах которых установлены регистрирующие приборы 13 и 14.

Датчики ускорений подключены через предварительные усилители 15 и lб к измеритель15 ному усилителю 17, электрически соединенному с блоком 11 умножения через блок 18 компрессии и с блоком 12 умножения через интегрирующий усилитель 19. Вибратор получает питание от генератора 20 через блок 21

20 компрессии, связанный с интегрирующим усилителем 19 и усилителем 22 мощности.

Принцип работы устройства заключается в следующем.

Вибратор 1, возбуждаемый электрическими

25 сигналами звуковой частоты, поступающими с генератора 20, передает поперечное усилие на консоль динамометрической балки 2, прикрепленной к исследуемой конструкции 7.

В результате, в месте присоединения балки к

30 конструкции, возникает изгибающий момент, 221331

Предмет изобретения

Составитель И. Старшов

Техред Л. Я. Левина Корректор Н. В. Босняцкая

Редактор Г. Гуськова

Заказ 2703/9 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Когяптета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр.. Сапунова, 2

Величина действующего момента фиксируется датчиками деформации 8 и 4 и измерительным усилителем 9. Под действием изгибающего момента в конструкции 7 возникают крутильные колебания, которые измеряются датчиками ускорений 5 и б. Сигналы с датчиков

5 и б поступают на предварительные усилители 15 и 1б, коэффициенты усиления которых выбираются обратно пропорциональными чувствительности датчиков 5 и б, При различии фазовых характеристик на 180 усилителей 15 и 1б измерительный усилитель 17 фиксирует разность мгновенных значений ускорения колебаний в местах установки датчиков 5 и б, т. е. угловые ускорения колебательного движения. С выхода усилителя 17 сигналы поступают на интегрирующий усилитель 19 для получения сигнала, пропорционального угловой скорости.

В процессе измерения плавно изменяется частота генератора 20. Блок 21 компрессии регулирует величину генерируемых сигналов так, чтобы скорость крутильных колебаний конструкции оставалась постоянной во всем частотном диапазоне, При этом частотная характеристика изгибающего момента соответствует частотной характеристике модуля механического сопротивления, фиксируемой регистрирующим прибором 10.

С усилителей 9 и 19 сигналы поступают на блок 12 умножения, в котором входные сигналы умножаются с учетом косинуса угла между ними. При этом регистрирующий прибор 14 фиксирует действительную часть механического сопротивления по отношению к изгибающему моменту. На блок 11 умножения поступают сигналы с усилителя 9, пропорциональные величине изгибающего момента и через блок 18 компрессии — сигналы с выхода усилителя 17.

На выходе усилителя 17 сигналы пропорциональны угловому ускорению, т. е. сдвинуты на 90 относительно сигналов, пропорциональных скорости, и имеют амплитуду, воз10 растающую с частотой. Блок 18 компрессии изменяет амплитуду сигнала обратно пропорционально частоте, т. е. на вход блока 11 умножения поступают сигналы, постоянные по амплитуде и сдвинутые относительно сигналов, пропорциональных скорости, на 90 . При этом регистрирующий прибор 13 фиксирует мнимую часть механического сопротивления по отношению к изгибающему моменту.

Устройство для определения механических сопротивлений конструкций, содержащее возбудитель механических колебаний, измеритель

25 усилий и измеритель параметров движения, от гичагогЧееся тем, что, с целью определения механического сопротивления по отношению к изгибающему моменту, в нем возбудитель механических колебаний снабжен консольной

ЗО динамометрической балкой, прикрепляемой к исследуемой конструкции, а измеритель параметров движения содержит два датчика ускорений, прикрепляемых к конструкции на равных расстояниях от противоположных сторон

35 динамометрической балки.