Устройство для испытания изделийна динамические нагрузки

 

(ii<823937

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

,22) Заявлено 26.07.79 (21) 2802881/25-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл

G 01 М 7/00

Гасударственный кемнтет

СССР (53) УДК 620.178..5 (088.8) Опубликовано 23.04.81. Бюллетень №15

Дата опубликования описания 28.04.81

IIo делам нзееретекий и еткрмтий (72} Авторы изобретения

А. И. Брикман, В. Н. Евграфов и Г. И. Семушен

Новосибирский электротехнический инстит (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ИЗДЕЛИЙ

НА ДИНАМИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытания изделий на виброударные воздействия, и может быть использовано в приборостроении.

Известно устройство для испытания изделий на виброударные воздействия, содержащее корпус, рабочий стол, кулачок с приводом и амортизирующие прокладки, закрепленные между рабочим столом и корпусом.

Действие устройства основано на свободном падении стола с испытуемым изделием, после подъема его на рабочую высоту кулачком и последующем торможении на амортизационных прокладках (I ) .

Недостатком известного устройства является то, что параметры воспроизводимой виброударной нагрузки никак не регулируются и имеют случайный характер, вследствие этого вибрационные наложения считаются паразитными и их пытаются отфильтровать для улучшения формы воспроизводимого импульса.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для испытания изделий на динамические нагрузки, содержащее механический волновод с расположенным у его торца ударным возбудителем, источник периодического сигнала и цепь обратной связи, включающую измерительный преобразователь, установленный в теле волновода, усилитель-формирователь, линию задеожки, электронный ключ, выход которого подключен к управляющему входу источника сигнала (2) .

Устройство позволяет возбуждать многократное знакопеременное ударное ускорение, с компенсацией потерь, обеспечивая незатухающие ударные импульсы ускорения.

Недостатком известного устройства является то, что оно воспроизводит лишь многократные знакопеременные ударные воздействия, тогда как в целом ряде случаев воздействие ударной и вибрационной нагрузок необходимо.

Цель изобретения — расширение функ2о циональных возможностей устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено излучателем механических колебаний, установленным в теле волновода, а источник сигнала выполнен в ви823937 явлению обратного пьезоэффекта. Поскольку торцы пьезоэлектрического излучателя 6 жестко закреплены в сечении волновода, то переменные механические колебания передаются в материал волновода в виде деформации сжатия — растяжения, причем закон изменения этой деформации имеет такой же характер, как и переменное электрическое поле генератора ll. В результате наложения переменных колебаний на импульс деформаций, суммарные колебания носят виброударный характер.

Достигая свободного торца тела 3, на котором закреплено испытуемое изделие 4 и контрольный преобразователь 5, виброударный импульс деформации вызывает соответственно виброударное возбуждение свободного торца, передающееся испытуемому изделию 4. Отражаясь от свободного торца, деформация сжатия преобразуется в деформацию растяжения, т.е. меняет знак. Когда суммарный импульс деформации на границе волновод 1 — отлетающее тело 3 сменит знак, отлетающее тело 3 отскочит, обусловив тем самым воздействие одиночного виброударного импульса на испытуемое изделие 4.

Предлагаемое устройство позволяет осуществить воздействие одиночного виброударного импульса на испытуемое изделие.

Формула изобретения де генератора гармонических сигналов, к выходу которого подключен излучатель. Кроме того, в качестве излучателя использован пьезоэлектрический.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2а — график импульса деформации, б — график гармонических колебаний, в — график наложенных колебаний, г — график виброударного ускорения, д— график дополнительной полуволны ускорения.

Устройство содержит механический волновод I, ударный возбудитель 2, отлетающее тело 3, находящееся в акустическом контакте с торцом волновода 1, испытуемое изделие 4, установленное на торце отлетающего тела 3, контрольный преобразователь

5, устанавливаемый. в месте крепления изделия 4, пьезоэлектрический излучатель 6, измерительный преобразователь 7, устанавливаемый на расстоянии E от пьезоэлектрического излучателя 6 в теле волновода 1, последовательно соединенные усилитель-фор мирователь 8, линию 9 задержки, электронный ключ 10, генератор 11 гармонического сигнала, выход которого подключен ко входу пьезоэлектрического излучателя 6. Последовательно соединенные элементы схемы

7, 8, 9 и 10 образуют цепь обратной связи.

Устройство работает следующим образом.

Ударный возбудитель 2, налетая со скоростью V на торец волновода 1, возбуждает в нем импульс деформации сжатия, ко- зо торый начинает распространяться вдоль волновода к отлетающему телу 3. Проходя через сечение, в котором закреплен измерительный преобразователь 7, импульс деформации возбуждает в последнем электрический сигнал, форма и длительность которого соответствует форме и длительности импульса деформации. Этот сигнал поступает на вход усилителя-формирователя 8, на выходе которого вырабатывается прямоугольный сигнал, длительность которого равна длительности входного. С выхода усилителя-формирователя 8 сигнал поступает на вход линии

9 задержки, которая сдвигает его во времени на величину t= — - —, где f — расе, стояние между пьезоэлектрическим излучателем 6 и измерительным преобразователем 4

7, а Ч вЂ” скорость распространения импульса деформации в материале волновода, Сдвинутый сигнал поступает на вход электронного ключа 10, который разрешает работу генератора 11 синусоидальных сигналов, нагрузкой которого является пьезоэлектрический излучатель 6. таким образом, при достижении импульсом деформации пьезоэлектрического излучателя 6, на последний начинает действовать переменное электрическое поле, создаваемое генератором 11. При воздействии переменного электрического поля в нем будут возникать переменные механические колебания, согласно

1. Устройство для испытания изделий на динамические нагрузки, содержащее механический .волновод с расположенным у его торца ударным возбудителем, источник периодического сигнала и цепь обратной связи, включающую измерительный преобразователь, установленной связи, включающую измерительный преобразователь, установленный в теле волновода, усилитель-формирователь, линию задержки, электронный ключ, выход которого подключен к управляющему входу источника сигнала, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено излучателем механических колебаний, установленным в теле волновода, а источник сигнала выполнен в виде генератора гармонических сигналов, к выходу которого подключен излучатель.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве излучателя использован пьезоэлектрический.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Транзисторы. Параметры, методы измерений и испытаний. М., «Сов. радио»., 1968, с. 372.

2. А.=.торское свидетельство СССР по заявке № 2669841, кл. G 01 М 7/00, G 01 Р 21 00, 1978 (прототип).

823937

Составитель А. Каратыш

Редактор Л. Белоусова Техред А. Бойкас Корректор О. Билак

Заказ 2090/58 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретении и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4