Устройство для усталостных испытаний изделий

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Л пт 3Hr 41 ° (>i>781652

П ИСАНИНА

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, сеид-ву— (22) Заявлено 260379 (21) 2740533/25-28 с присоединением заявки HQ (23) Приоритет

Опубликовано 2311.80. бюллетень Йо 43

Дата опубликования описания 231180 (51)м. Кл 3

G 01 M 7/00

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (53} УДК620.178..5 (088.8) (72) Автор изобретения

В.И. Литвак (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ УСТАЛОСТНЫХ

ИСПЫТАНИИ ИЗДЕЛИИ

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для усталостных испытаний изделий, и может быть использовано в машиностроении. 5

Известно устройство для усталостных испытаний изделий, содержащее измерители параметра нагружения, силовозбудители, программно-задающее 10 устройство. Устройство позволяет воспроизводить сосредоточенные или распределенные нагрузки (1).

Недостаток устройства — недостаточная точность воспроизведения 15 заданных нагрузок.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для усталостных испытаний изделий, содержащее последователь- 2О но соединенные силовозбудитель с регулятором, измеритель параметра нагружения, блок сравнения, корректирующее звено, усилитель мощности, задатчик, подключенный выходом к блоку 25 сравнения, программный блок, подключенный выходом ко входу задатчика (21.

Недостатком такого устройства является необходимость в ручной весьма .сложной и громоздкой настройке коэффицйентов усиления и параметров корректирующих звеньев,производимой перед началом испытаний и требующую весьма частой проверки и корректировки в ходе испытаний. Кроме того, подобная настройка является эффективной лишь при определенной скорости нагружения.

Для того, чтобы обеспечить устойчивую работу устройства при всех значениях скоростей нагружения, соответствующих различным этапам реализуемой программы, приходится постоянно работать при коэффициентах усиления, уменьшенных до уровня, соответствующего устойчивой работе при максимальной скорости нагружения . В связи с этим может существенно снижаться точность отработки заданных параметров нагружения.

Цель изобретения — повышение точности нагружения

Укаэанная цель достигается тем, что устройс во снабжено анализатором сигналов рассогласования, имеющим параллельнйе каналы переменной и постоянной составляющих сигнала рассогласования, каждый из которых включает последовательно соединенные частотно зависимое звено, которое подключено входом к блоку сравнения, уси781652 литель-преобразов атель, компаратор, = задатчик предельного значения сигнала рассогласования, подключенный ко второму входу компаратора, общий для каналов блок управления, выходы которого подключены ко входам корректирующего звена, усилителя моцности

Й программного блока.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства, на фиг. 2 — блок-схема анализатора сигнала рассогласования.

Устройство содержит силовозбудитель 1, действукщий на испытуемое изделие 2, измеритель 3 параметра нагружения, усилитель 4, задатчик 5, блок б сравнения, входами подключенный к задатчику 5 и усилителю 4, кор- 15 ректирующее звено 7, усилитель 8 мощности, регулятор 9 силовозбудителя 1.

Силовозбудитель 1 измеритель 3 параметра, Усилитель 4, блок 6 срав-, нения, корректирующее звено 7, усили, - Щ тель 8 мощности и регулятор 9 сило- возбудителя 1 соединены последовательно и образуют замкнутый контур .

Устройство содержит программный блок 10 подключенный выходом через 25 задатчик 5 к блоку б сравнения, блок

11 защиты, подключенный входом к

: выходу измерителя 3 параметра нагружения, анализатор 12 сигнала рассогласования, вход которого подключен к выходу блока б сравнения, а выходы ко входам блока 11 защиты, корректирующего звена 7, усилителя 8 мощности и программного блока 10. Анализатор 12 сигнала рассогласования 35 содержит частотно-зависимые звенья

13 и 14, которые выделяют постоянную и переменную составляющие соответственно, усилители-преобразователи 15 и

16, входами подключенные к выходам частотно зависимых звеньев 13 и 40

14 соответственно, компараторы 17 и

18, задатчики 19 и 20 предельного значения сигнала рассогласования, блок 21 управления. Компараторы 17 и 18 включены между усилителями- 45 преобразователями 15 и 16 и общим для обоих каналов блоком 21 управленйя. Задатчики 19 и 20 предельного значения сигнала рассогласования выходами подключены ко входам компара 5р торов 17 и 18.

Устройство работает следуюцим об.разом.

При включении задатчик 5, управляеьый программным блоком 10, начинает выдавать сигналы, определяющие задан-» ные значения нагрузки. Блок б сравнения ф сопоставляя заданное и фактическое значения нагрузок, вырабатывает сигнал пропорицональный их разности. После прохождения корректирующего звейа 7 и d0 усилителя 8 мощности сигнал воздействует на регулятор 9 силовозбудителя.i1 так, что сигнал рассогласования уменьшается до нуля. При устойчивой и точной работе устройства сигнал рассог- 65 ласования не превышает заданных гре— делов и в нем отсутствует переменная составляющая, возникающая при наличии автоколебаний в контуре управления .

В анализаторе 12 сигнала рассогласования частотно зависимые звенья 13 и 14 выделяют„постоянную и переменную составляюцие. В зависимости от значений параметров этих составляющих с помощью компараторов 17 и 18 вырабатываются сигналы, которые поступают в блок 21 управления, воздействующий на усилитель 8 мощности, корректирующее звено 7, программный блок 10 и блок 11 защиты таким образом, чтобы точность воспроизведения заданных нагрузок была не хуже заданной (параметры сигнала рассогласования однозначно характеризуют точность отработки устройством заданных значений нагрузок).Так,если в сигнале рассог-ласования появляется переменная составляющая с достаточно большой амплитудой,превышающей предельное значение,: установленное задатчиком 20,то компа.— ратор 18 вырабатывает сигнал,обеспечивающий уменьшение коэффициента усиления усилителя 8 мощности и увеличение, постоянной времени корректирующего звена 7. Если амплитуда переменной составляющей сигнала рассогласования продолжает при этом расти, то блок 21 управления выдает команду в цепи настройки усилителя 8 мощности, обеспечивающую уменьшению коэффициента усиления усилителя. При дальнейшем росте переменной составляющей сигнала рассогласования, что имеет, например, место при неисправностях в элементах системы управления, выдается команда на блок 11 защиты, который прекращает при этом йагружение или разгружает испытуемое изделие 2.

Если мала постоянная составляющая сигнала рассогласования, а переменная составляющая отсутствует, что свидетельствует об устойчивой работе при точности, превышающей необходимый уровень, блок 21 управления выдает команду программному блоку 10, обеспечиваюцую увеличение скорости нагружения и т.д. Другими словами, алгоритм работы управляющего устройства обеспечивает автоматическое поддержание скорости нагружения на максимально возможном уровне, при котором не нарушается устойчивость работы автомата, и погрешность нагружения находится в заданных пределах.

Устройство работает аналогично при многоканальном исполнении. Общими для всех каналов, в таком слу" чае, будут программный блок 10, подключенный выходами ко входам задатчиков 5, анализатор 12 сигналов рассогласованйя подключенный входами к блокам

6 сравнения и блок 11 защиты .

781652

Изобретение позволяет lARbTcHTb точность воспроизведения задаваемых нагрузок, и увеличить производительность оборудования эа счет автоматической подстройки скорости нагружения.

Формула изобретения

Устройство для усталостных испыта- ® ний изделий, содержащее последовательно соединенные силовозбудитель с регулятором, измеритель параметра нагружения, блок сравнения, корректирующее звено, усилитель мощности, задатчик, подключенный выходом к блоку 15 сравнения, программный блок, подключенный выходом ко входу задатчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности нагружения, оно снабжено анализатором сигналов рассогласования, имеющим параллельные каналы переменной и прсто,янной составляющих сигнала рассогласования, каждый из которых включает последовательно соеди ненное частот- . но зависимое звено, которое подключено входом к блоку сравнения, усилитель-преобразователь, компаратор,,задатчик предельного значения сигна ла рассогласования, подключенный ко второму входу компаратора, общий для каналов блок управления, выходы которого подключены ко входам корректирукицего звена, усилителя мощности и программного блока °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 241062, кл . G 01 М 7/00, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

9 145381; кл . G 01 И 5/00, 1962 . (прототип).

781652

Составитель A. Каратыш

Техред A-Ач Корректор Г. Решетник

Редактор A.,Ñóäûí

Заказ 8117/45 Тираж 1019

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

:,. 4 йг Жа аЛю:зм лиЬа Ж := ыМУайюеуьаю ю илиал ППП Патент", г. ужгород, ул . Проектная, 4