Система управления нагружением при усталостных испытаниях натурных конструкций

 

тон; н„

:есная

ОП ИСАНИЕ

Союз Соввтсммк

Соцмалмстммвоои

Республмя

< >666456

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. санд-ву г (22) Заявлено30.12.77 (2!) 2564037/25-23 (5) ) М. Кл. с присоединением заявки № (23) ПриоритетС 01 М 7/00

Гаеуйарстввнкик кемктет

СССР кв двлам кзобретеккк к вткриткк

Опубликовано05.06.79.Бюллетень № 21 (53) УДК 620.1 78. .4(088.8 ) Дата опубликования описания 08.06.79 (72) Автор изобретения

В. И. Литвак (71) Заявитель (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ НАГРУЖЕНИЕМ

ПРИ УСТАЛОСТНЫХ ИСПЫТАНИЯХ НАТУРНЫХ

КОНСТРУКЦИЙ!

Изобретение относится к области испытаний на усталость, ресурс и надежность натурных конструкций, в частности авиационных.

Известна система управления нагружением при усталостных испытаниях натурных конструкций, состоящая из программного устройства, выход которого связан с входом задатчика и нескольких каналов нагружения, каждый из которых состоит из последовательно соединенных формирующего блока, схемы сра вне н ия, усилителя рассогласования, исполнительного органа, силовозбудителя и датчика параметра нагруженности, выход которо го соединен с входом схемы сравнения, причем управляющие входы формирующих блоков соединены с выходами программного устройства (11 .

Недостатками известной системы являются недостаточно высокие точность эксперимента и достоверность реэульта« тов испытаний.

Цель предлагаемого изобретения повышение достоверности результатов испытаний.

Указанная цель достигается тем, что в каждый из каналов системы введены

S устройства преобразования частоты и фазы, входы которых. соединены с выходом задатчика, выходы — с входами формирующих блоков, а управляющие входыс выходами программного устройства.

1а На чертеже дана структурная схема системы управления нагружением, содержащая три канала нагружения 1, 2, 3.

Каждый иэ каналов нагружения содержит: силовозбудитель 4, включенный в силовую цель возбудителя или установлен-. ный на испытуемом объекте 5, датчик 6 параметра нагруженности, схему 7 сравнения сигналов, определяющих заданное и действующее значение параметра нагруженности, усилитель B сигнала рассогласования, исполнительный орган 9. Один из каналов нагружения непосредственно

666456

При переходах с этапа на этап реализуемой программы испытаний задатчик 10, 50 преобразователь 12, фазосдвигающее 11 и формирующее 13 устройства перестраиваются по командам программного устройства 14.

В одном канале нагружения при необходимости могут одновременно использоваться и преобразователи частоты и фаэосдвигающие устройства. связан с задатчиком 10. Через фаэосдвигаюц1ее устройство 11 и преобразовЛтель 12 частоты задачик 10 связан с блоком 13, формирующим сигналы задания для других каналов на гружения. Система снабжена общим для всех каналов программным устройством 14.

Система работает следующим образом.

Сигнал эадатчика 10, определяющий характер изменения переменной нагрузки, возбуждаемый в канале 2 системы, сравнивается с сигналами отрицательной обратной связи, вырабатываемыми датчиком

6, и в блоке 7 формируется сигнал рассогласования, который после усиления в усилителе 8 воздействует на исполнительный орган 9.

В канале 1 возбуждается нагрузка той же частоты, что и в канале 2, но сдвинутая по отношению к ней по фазе.

В качестве задающего здесь используется сигнал задатчика 1 О, предварительно сдвинутый по фазе на соответствующий угол в блоке 11 и масштабированный в формируемом блоке 13, а в соответствии с заданным, формой цикла и амплитудой нагрузки в этом канале.

В канале 3 возбуждается переменная нагрузка, отличающаяся or нагрузки в канале 2 частотой. В качестве заданного здесь используется сигнал задатчика

1 О, частота которого в преобразователе 12 предварительно умножается или делится на величину, определенную заданными соотношениями частот нагрузок каналов 2 и 3. Формирующий блок 13 управляется по сигналам преобразователя 12 и выдает переменные сигналы, форма цикла и амплитуда которых соответствует заданным для этого канала нагрузкам (в частности в качестве формирующего устройства 13 может использоваться функциональный генератор с регулируемой амплитудой, работа которого синхронизируетая сигналами с выхода преобразователя 12).

10 !

З0 з

Если одна из нагрузок создается за счет возбуждения автоколебаний (резонансных или релаксационных нерезонансных) в контуре, включающем в себя испытуемый объект, в качестве задающих сигналов для остальных каналов используются сигналы с частотой автоколебаний, получаемые, например, на выходе усилителя мощности, включенного в автоколебательный контур и питающего исполнительные органы, При измерении частоты автоколебаний, например из-4а изменения в процессе испытаний собственных частот испытуемого объекта (вследствие появления разрушений, ослабления соединений и т д ) автоматически меняются частоты остальных возбуждаемых нагрузок.

В экономическом отношении предлагаемое решение позволяет: — повысить ресурс создаваемых авиационных и иных конструкций за счет

L своевременного обнаружения и доработок слабых мест в отношении усталостной прочности, износа и т. и. — сократить за счет обеспечения улуч. шенных характеристик усталостной прочности и долговечности .конструкций эксппуатационные расходы на обслуживание парка самолетов, вертолетов и др. — уменьшить расходы на подготовку и проведение усталостных испытаний за счет полной автоматизации простыми средствами испытательного процесса и сокращения в связи с этим численности обслуживающего персонала .

Формула изобретения

Система управления нагружением при усталостных испытаниях натурных конструкций, состоящая из программного устройства, выход которого связан с входом эадатчика и нескольких каналов нагружения, каждый из которых состоит из последовательно соединенных формирующего блока, схемы сравнения, усилителя рассогласования, исполнительного органа, силовозбудителя и датчика параметра нагруженности, выход которого соединен с входом схемы сравнения, причем управляющие входы формирующих блоков соединены с выходами программного устройства, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения достоверности результатов испытания, в каждый из каналов системы введены устрой ства преобразования частоты и фазы, Составитель A. Блохин

Техред Н. Андрейчук Корректор О. Билак

Редактор О. Иванова

Заказ 3173/34 Тираж 1089 Подписное

14НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 входы которых соединены с выходом задатчика, выходы — с входами формирующих блоков, а уиравляюяие входы — с выходами программного устройства.

Источники информаиии, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское cBHljEòåëüñãâî СССР

М. 313461, кл. С 01 M 7/00, 1970.