Установка для нагружения конструкций при испытании на усталость

 

388203

ОПИСАНИЕ еАЗОБ РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 03.1Х.1971 (№ 1693343f40-23) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 22.V1.1973. Бюллетень № 28

М, Кл. С 01m 5100

Таоударственнмй комитет

Совета Министров СССР оа делам нзооретений н отнрытнй

УДК 620.178.322.1:620.

178 322 3 620 178 .322.4 (088.8) Дата опубликоваогия описания 10.Х.1973

Авторы изобретения

В. И. Литвак, С. Н. Ружинский и В. Л. Склярский!. с .".:: .,;, ; : с . . : 1,, Ь. еЬЛ:.й с -. е . чцй, Заявитель

УСТАНОВКА ДЛЯ НАГРУ)КЕНИЯ КОНСТРУКЦИ Й

ПРИ ИСПЫТАНИИ НА УСТАЛОСТЬ

Изобретение относится к средствам автоматизации испытаний на усталость натурных конструкций, в частности самолетных.

В известных установках повторно-статического нагружения для стендовых испытаний натурных конструкций на усталость нагрузки воспроизводятся гидравлическими силовозбудителями, снабженными электроуправляемыми золотниковыми исполнительными органами, причем управление осуществляется с помощью электроконтактных приборов, применяемых в сочетании с релейными усилителями на электромагнитных реле.

Целью изобретения является повышение надежности работы установки.

Эта цель достигается путем использования для управления силовозбудителем бесконтактного переключающего устройства релейного типа в виде триггера на тиристорах, ко входам которого через два усилителя на транзисторах с проводимостью различного типа подключен потенциометрический датчик силонагруженности.

На фиг. 1 изображена блок-схема установки; на фиг. 2 — принципиальная электрическая схема системы переключения режимов нагружения.

Установка содержит силовозбудитель 1, электромагнит 2, пороговое устройство 8, осуществляющее переключение режимов нагружения; потенциометрический датчик нагрузки

4, измеряющий и преобразующий в электрическую величину параметр силонагруженности; программное задающее устройство 5, по командам которого производится переключение воспроизводимых уровней силонагруженности; источник энергии б; систему автоматической аварийной защиты и сигнализации 7, пе10 реключающую электромагнит на разгрузку при разрушениях испытуемой конструкции 8, при нарушениях нормального испытательного режима, неисправностях в системе нагружения, источнике энергии. Система защиты свя15 зана с программным устройством, по сигналам которого в случае необходимости может изменяться уровень срабатывания индикаторов аварийных ситуаций.

Испытуемая конструкция 8, силовозбудитель

20 1, электромагнит 2, пороговое устройство 8 и датчик нагрузки образуют замкнутый автоколебательный контур, колебания в котором являются источником переменных нагрузок с заданными параметрами.

25 Принцип действия автоколебательного конгура заключается в переключении силовозбудителя с режима нагружения на режим разгрузки и обратно по сигналам порогового устройства при достижении предельных значе30 ний нагрузок цикла.

388203

В качестве нагрузки используется потенциометрический датчик 9 силы, давления, деформации или другой величины, однозначно определяемой силонагруженностью испытуемой конструкции. Значения предельных нагрузок цикла устанавливаются переменными резисторами. Число пар резисторов 10, 11, 12 определяется количеством ступеней в реализуемой программе нагружения.

Автоматическое поочередное подключение пар задающих резисторов на соответствующих этапах программы осуществляется с помощью контактов 18 — 18 многоцепного реле времени, счетно-импульсного или другого аналогичного программного устройства. Задающие резисторы включены последовательно с диодами 19 и

20 в цепь базы транзисторов 21 и 22, имеющих проводимость различного типа и работающих в режиме усиления. ДBH?KQK потенциометрического преобразователя датчика нагрузки подсоединен к общей точке А пар задающих резисторов. Выходы транзисторных усилителей связаны со входами статического триггера на тиристорах 28 и 24 с коммутирующим конденсатором 25. Движки резисторов 10, 11, 12 устанавливаются в положениях, для которых при заданных предельных значениях нагрузок, воспринимаемых потенциометром 9, ток в коллекторной цепи соответствующего транзистора 21 или 22 достаточен для опрокидывания триггера на тиристорах 28 и 24.

В цепи катодов тиристоров включены обмотки магнитов 2б, 27 электроуправляемых золотниковых исполнительных органов, лампы

28, 29, сигнализирующие режимы нагружения и разгрузки, и электроимпульсный счетчик 80 для учета количества циклов нагружения.

Для исключения влияния колебаний напряжения питания на точность работы переключающего устройства потенциометр 9 датчика нагрузки и усилители на транзисторах 21 и

22 получают питание от стабилизатора на кремниевых стабилитронах 81.

Диоды 82 и 88 введены для защиты тиристоров от перегрузок при переключениях обмоток электромагнитов 2б и 27, обладающих большой индуктивностью. Диоды 84 и 85 служат для защиты тиристоров от повре?кдений ь случае действия импульсов отрицательной полярности на управляющие электроды. Диод 8б включен для защиты элементов схемы при неправильной полярности напряжения питания.

Установка работает следующим образом.

В первый момент времени после включения установки, когда развиваемое силовозбудителем усилие равно нулю, движок потенциометра 9 находится в крайнем верхнем положении, транзистор 21 открыт, а транзистор 22 закрыт.

При этом коллекторный ток транзистора 21 достаточен для включения тиристора 28, и электромагнит 2б, устанавливающий исполнительный орган в положение, соответствующее

45 нагружснию, получает питание. Нагрузка, создаваемая силовозбудителем начинает расти и дви?кок иотенциометра смещается вниз. Так как транзисторы 21 и 22 имеют разные типы проводимости (p-n-р у транзистора 21 и п-р-и у транзистора 22), то изменение потенциала точки А, зависящее от положения движка потепциометра датчика, противоположным образом влияет па состояние транзисторов (если транзистор 21 закрывается, то транзистор 22 приоткрывается и наоборот). В положении движка потенциометра 9, которое соответствует верхнему предельному значению параметра силопагру?кепности, и задается резистором 10, 11 или 12, потенциал точки А становится достаточным для того, чтобы транзистор 22 открылся, а 21 закрылся. В результате этого включается тиристор 24, а тиристор 28 под действием папря?кения на коммутирующем конденсаторе 25 выключится. При этом получает питание электромагнит 27, переключающий исполнительный орган в положение, при котором начинается разгрузка. Нагрузка, создаваемая силовозбудителем, начинает падать, движок потепциометра 9 перемещается вверх и при достижении заданпого резистором 10, 11 или 12 нижнего предельного значения произойдет опрокидывание триггера.

В начале каждой разгрузки счетчик циклов

80 получает импульс. Значение сопротивления резисторов 10, 11, 12 должны устанавливаться такими, чтобы при величинах нагрузок, лежащих между заданными значениями Р„„„и

Р„,„,„сигнал, снимаемый с движка потенциометра 9, не был достаточным для открытия ни одного из транзисторов 21 и 22. Такая настройка задающих резисторов, а также использование транзисторов 21 и 22 с различного типа проводимостью и отсечка диодом 19 цепи базы транзистора 21 в процессе разгрузки, а диодом 20 — цепи базы транзистора 22 в процессе нагружения обеспечивают независимость раздельной установки значений Р„„ и Р„„„соответственно переменными резисторами.

Предмет изобретения

Установка для нагружения конструкций при испь;тании на усталость, содержащая силовозбудитель, соединенный с электромагнитом и системой аварийной защиты, включающей диоды и сигнализаторы, программное устройство и потенциометрический датчик нагрузки, отличаюгиаяся тем, что, с целью повышения надежности работы установки, в программное устройство введен переключатель силовозбудителя режимов нагружения и разгрузки, выполненный в виде триггера, управляемого транзисторами, цепи баз которых через диоды, контакты программного устройства и переменпыс резисторы соединены со средней точкой дви?кка потенциометра датчика нагрузки.

38820,3 иг. 2

Составитель Л. Солдатенкова

Техред А. Камышникова

Корректор Н. Аук

Редактор В. Левятов

Заказ 2760711 Изд. № 1580 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2