Устройство для измерения усталостнойдолговечности машиностроительных koh-струкций

 

Союз Советских

Социалистические

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву 14 64377 5 (22) Заявлено 06.07.79 (21) 2799423/25-28 (51)М. Кл.

5 01 g 3/06 с присоединением заявки ¹

Гоеудерстеенный комитет

СССР (23) Приоритет

Опубликоваио23.04.81. Бюллетень J4 15

Дата опубликования описаиия27,04.81 ао лелем изобретений

M открытий (53) УД К620. 17 8.

° 3 (088.8) (72) Авторы изобретения с

И. И. Балтер, А. М. Березовский и 3. С. Нохимович с

Рижский филиал Всесоюзного научно-исслеДттвао.дльског института вагоностроения (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСТАЛОСТНОЙ

ДПП ОВЕЧНОСТИ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИИ

Изобретение относится к испытатель- ной технике, а именно к устройствзм для

:измерения усталостной долговечности .. машиностроительных конструкций.

По основному авт. св . М 643775

5 известно устройство для измерения усталостной долговечности машиностроительных конструкций, содержащее тензометриl ческий преобразователь„измерительный усилитель, подключенный ко входу филь 0 тра с перестраиваемой частотнойхаракте ристикой вида Я Щ= 3,,и последова л !ттт тельно соединенные блок среднеквадратических отклонений, вход которого подключен к выходу фильтра, блок нелинец— ного преобразования вида Г=о!,.5 и регистратор, а также задающий блок параметров фильтра и блока нелинейного преобразования, подключенный к их управляющим входам, 20 где т. -.частота процесса нагружения; — показатель наклона кривой выносливости;

Ч - измеряемая долговечность, . — среднеквадратическое отклонение

c!, — коэффициент пропорциональности pl) .

Недостатком известного устройства является то, что фильтр с частотной характеристикой вида Q Щ=f " "усиливает высокочастотные шумы измерительного тракта за пределами полезного диапазона частот, и тем самым, увеличивает потрешность измерения.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено подключенным к выходу измерительного усилителя формирователем, выполненным в виде Й -параллельно соединенных фильтров нижних частот (ф.н.ч. ). с последовательно возрастающими частотами среза, выходы которых через соответствующие ключи подсое .динены ко входу фильтра с перестраиваемой частотной характеристикой, К вЂ” 1 цепями управления, каждая из которых включает последовательно соединенные . дифференциальный усилитель, входы которого подключены к двум смежным ф,н,ч., пиковый детектор, блок сравнения и общие для всех цепей блок управления, подключенный выходами к управляющим входам ключей, и задатчик опорного сигнала, выход которого подключен к инвертирующим входам всех блоков сравнения.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит тензометрический преобразователь 1, измерительный усилитель 2, фильтр, 3 с перестраиваемой характеристикой Q (k}=f " п, и последовате-. льно соединенные блок 4 среднеквадратических отклонений, блок 5 нелинейных

-Иъ преобразований вида Т= ol ° Ь, к управляющим входам фильтра 3 и блока 5 подключен задающий блок 6 параметров фильтра 3 и блока 5, и регистратор 7, Между измерительным усилителем 2 и фильтром 3 включен-формирователь 8(т „}

> / выполненный в виде И -параллельно соединенных фильтров », нижних частот (ф.н.ч. } с .последовательно возрастающими частотами среза, выходы смежных фильтров 1, нижних частот. например с индексами $ и < подключены ко входу цепи управления, включающей последовательно соединенные дифференQHB é усилитель 9 g g» пиковый детектор 10, ++„, блок 11ц »» сравнения, инвертирующий вход которого подключен к задающему блоку 12 опорного сигнала, причем выходы фильтров1 „ нижних частот через соответствующие ключи 13» подключены ко входу фильтра 3 с перестраиваемой характеристикой. Управляющие входы ключей 13» П подключены ко входам общего для всех цепей блока 14 управления, Количество цепей управления на единицу меньше, чем. фильтров в формирователе 8(„„}.

Цепь управления образуется элементами

9, 10, 11, 12 и 14. Фильтры 1 „формирователя 8Ц,»„) подключаются к дифференциальным усилителям 9 4, y q таким образом. Фильтр 4 < подключается к инвертирующему входу усилителя 9 » и неинвертирующему входу усилителя 9,, и теда

Устройство работает следующим образома

Сигнал с тензометрического преобразователя 1 поступает через усилитель 2 на вход формирователя 8(f < >),f gп фильтры которого имеют последовательно увеличиваю|циеся частоты среза. С виxopos ф.н.ч. сигналы поступают на вход дифференциальных усилителей 9 »,n- ° р на выходах которых формируется резонансный сигнал двух смежных ф.н.ч. диковы9 детекторы 10 и q производят измерение пикового значения этого разностного сигнала, который далее поступает на входы блоков 11» » сравнения, где производится сравнение пико»0 вого значения разностного сигнала с величиной . опорного сигнала, значение которого устанавливают в зависимости от выбранной погрешности в блоке 12 опорного сигнала»

Сигналы с выходов блоков 11» -» ! поступают на входи блока 14 управления,, который подает сигнал управления на вход одного из ключей 13»,q

Один из ключей 13» 1> замыкается и сигнал с выхода соответствующего фильтра

1» и низких частот поступает через,замкйутый ключ 13 на вход фильтра 3, параметры частотной характеристики которого задаются до начала измерения задающим блоком 8. Отфильтрованный в соответствии с зависимостью повреждаемости от частоты нагружения сигнал поступает на вход блока 4 среднеквадратических отклонений, с выхода которого усредненный сигнал поступает на блок

5 нелинейного преобразования, параметры которого также задаются задающим блоком 6.

С выхода блока 5 нелинейного преобразования сигнал, пропорциональный долго35 вечности изделия поступает на регистра

:Э тОр 7е

Если сигнал-аналог динамических напряжений не содержит частот выше частоты срезе фильтра 3 < и содержит час40 тоты выше частоты среза фильтрами, то сигналы на выходах дифференциальных усилителей 9,, „„,...9 близки к нулю, т.е, сигналы на выходах пиковых детекторОв 10 > к 4 вел 10 меньше Опорного напряжения. Сигнал на выходе дифференциального усилителя 91, „,, который содержит часть входного сигнала, лежащего и диапазоне частот между частотами среза фильтров 3 < „ и 1, отличен>. от нуля и сигнал на выходе пикового детектора 10k.» < превышает опорное

:напряжение. На выходах блоков 1 L <; 1 1, сравнения будет сформирован сигнал логического "0", а на выходе блока

11,„» > - сигнал логической 1"„при этом блок 14 управления подает сигнал управления на ключ 13<, вход ко« торого соединен с выходом фильтра $ <, 8239 56

Лри изменении частотного состава сигнала на выходе измерительного усилителя 2 изменяются сигналы на выходах дифференциальных усилителей 9, и, соответственно, на выходах блоков 1 сравнения и сигнал управления из блока 14 управления подается на тот из ключей

13, вход которого соединен с фильтром низких частот с частотой среза, соотве ствуюшей максимальной частоте изменившегося полезного сигнала. Тем самым обеспечивается следящий режим работы . с устройства.

Предлагаемое устройство повышает точность измерения усталостной долговечности изделий.

Фоо мула изобретения

Устройство для измерения усталосч ной долговечности машиностроительных конструкций по авт. св. l4 643775, о т л и ч а ю m е е с я тем, что, с целью повышения точности измерении, оно снабжено подключенным к выходу измерительного усилителя формироватз лем, выполненным в виде Й -параллельно соединенных фильтров нижних частот

$ (ф.н.ч. ) с последовательно возрастаюкими частотами среза, выходы которых через соответствуюшяе ключи подсоединены ко входу фильтра с пересчраивае мой частотной характеристикой, Я 3, 16 цепями управления, каждая из которых включает последовательно соединенные дифференциальssd3 усилителье Зходы ко торого подключены к двум смежным ф.н.ч., пиковый детектор, блок сравнения

И и общие для всех цепей блок управ-

1 ления, подключенный выходами к управляю. щим входам ключей, и задатчик опорного сигнала, выход которого подключен к инвертирующим входам всех блоков

26 сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 643775, кл. 2 9 01 М 3/06, 1975.

Составитель A. Каратыш

Редактор Н. Кончидкая Техред .М.ТаЪкович Корректор Bå Бутяг&

Заказ 2094/59 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4