Устройство для определения долговечности изделий

 

(u)968681

Союз Совет скии

Соцкапкстическкх

Респубики

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 06.08.79 (21) 2808243/25 28 с присоединением заявки ¹ (28) Приоритет (51)NL. Кл.

G 01 N 3 06 фпударотваииый комитвт

СССР ае долам изобретений и отврытиХ

Оп> бликоваио 23.10.82. Бюллетень № 39 (53) УДК 620.178..3 (088.8) Дата опубликования описания 23.10.82 (72) Авторы изобретения

В. E. Куконин и P. Ф.Марецкий

° СЕСРЮЗИР М

ИЛПЦТМТРХйИЧЕСКФ

ЬИЫИд -::, Институт технической кибернетики АН Белорусской С (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ

ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для определения долговечности изделий.

Известно устройство для измерения усталостной долговечности конструкций содержащее преобразователь деформации в электрический сигнал, блоки среднеквадратических отклотгений и нелинейного преобразования, блок управления, фильтр с перестраиваемой частотой

; характеристики н регистратор (1) .

lO

Устройство позволяет определять усталостную долговечность изделий, однако точность определения долговечности недостаточная, что обусловлено ошибками измерения при перестройке частотной характеристики фильтра.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для определения долговечности изделий, содержащее измерительный преобразователь, функциональный блок, блок деления и регистратор (2), Устройство позволяет с большей точностью определять долговечность иэделий, однако в нем используют дорогостоящие измерители среднеквадратических значений и блоки нелинейного преобразования.

Целью изобретения является снижение стои-мости устройства.

Укаэанная цель достигается тем, что устройство для определения долговечности изделий снабжено управляемым генератором импульсов и блоками умножения и деления, входы управляемого генератора импульсов, блока умножения и второго блока деления подключены к выходам функционального блока, вход которого подключен к измерительному преобразователю, выходы управляемого генератора импульсов и блока умножения подключены соответственно, ко входам второго и первого блоков деления, к другому входу которого подключен выход второго блока деления, а вход регистратора подключен к выходу первого блока деления.

На чертеже представлена блок — схема устройства. Устройство для определения долговечности изделий содержит измерительный преобразователь 1, выход которого подключен ко входу функционального блока 2, управляемый

968681 генератор 3 импульсов, входом подключенный к выходу функционального блока 2, а выходом — ко входу второго блока 4 деления, первый блок 5 деления с подключенным к нему регистратором 6. К выходам функционального 3 блока 2 подключен также блок 7 умножения.

Функциональный блок 2 состоит из последовательно соединенных первого нуль-органа 8, ;ключа 9/ нелинейного элемента 10 и второго нуль-органа 11, ко второму входу которого 10 подключен через амплитудный детектор 12 выход преобразователя 1. Выход второго нуль— органа 11 подключен к управляющим входам .амплитудного детектора 12 и триггера 13, вто. рой вход которого подключен к выходу пер- 15 ваго нуль — органа 8. Функцион4 Вный блок 2 включает также генератор 14 ВЧ импульсов и соединенный с ним второй ключ 15, управляющий вход которого соединен с выходом триггера 13, подключенным также ко входу 20 генератора 3 импульсов.

Блок 4 деления состоит иэ первого и второго счетчиков 16 и 17, первые входы которых подключены к выходу нуль — органа 8, вторые соответственно к выходам ключа 15 и генера- у тора 3 импульсов, а выходы счетчиков 16 и

17 подключены к первой схеме 18 сравнения, выход которой подключен ко входу счетчика

17. Блок 5 деления состоит из третьего и четвертого счетчиков 19 и 20 и второй схемы 21 сравнения, выход которой подключен ко входу счетчика 20 и регистратору 6. Вход третьего счетчика 19 подключен к выходу первой схемы 18 сравнения.

Блок 7 умножения включает генератор 22

35 пачки импульсов, пятый и шестой счетчики

23 и 24, третью схему 25 сравнения, а также генератор 26 НЧ импульсов, вход которого подключен к выходу третьей схемы 25 срав-. нения, а выход — к счетчику 24 и генератору

22 пачки импульсов, выход которого нодключен ко-. âõîäó счетчика 20. Входы счетчиков 23 и 24 подключены, соответственно к выходу нуль — органа 8 и схеме 25- сравнения.

Определение долговечности устройством основано на замене реальных случайных нагрузок периодически повторяющейся выборкой. В этом случае для определения количества циклов и, „„которое проработает изделие до разрушения, используют известную зависимость

4 50

Общ в" ч „ i (1)

1= ь11 где V. — относительная длительность дей1 ствия;

i — амплитуда нагрузки;,55

N ° — количество циклов, которое прора1 ботает изделие до разрушения при циклической нагрузке равной i-ой амплитуде (находится по кривой выносливости) .

Величину V° . определяют для каждой полуволны силы, В этом случае формулу (1),можно записать в виде ьи Р

051Ц " + 1 4 и g

М.

11 Ц12 И1Щ где m — количество амплитуд нагрузки в выборке;

1 — положительное число (1),N., N....

1 1 1 1 и

«1И

Устройство работает следующим образом.

Напряжение с выхода измерительного преобразователя 1, представляющее собой случайный процесс, поступает на вход амплитудного детектора 12 и первого нуль —,органа 8, Амплитудный детектор 12 выделяет амплитуды положительных полуволн напряжения. Нуль— орган 8 формирует иэ полуволн напряжения прямоугольные импульсы. Положительная полуволна с выхода нуль — органа 8 открывает ключ 9, через который заряжается емкость В с цепи нелинейного элемента 10. Одновременно передний фронт этой полуволны открывает триггер 13, который, в свою очередь, открывает ключ 15, Через ключ 15 импульсы от генератора 14 ВЧ импульсов поступают на вход первого счетчика 16.

При переходе напряжения на выходе нульоргана 8 из положительной области в отрицательную ключ 9 закрывается и напряжение иа выходе нелинейного элемента 10 начинает спадать по экспоненте, т. е. по кривой, совпадающей по форме с кривой выносливости.

При онижении напряжения до величины, равной напряжению полуволн на выходе преобразователя 1, срабатывает второй нуль — орган 11, который сбрасывает напряжение амплитудного детектора 12 и закрывает триггер 13. Последний закрывает ключ 15, и подача импульсов на вход счетчика 16 прекращается. Прй этом задний фронт импульсов напряжения на выходе триггера 13 запускает управляемый генератор 3 импульсов. Пачка импульсов с количеством импульсов 1 поступает на вход счетчика 17.

Так как напряжение на выходе элемента 10 спадает по кривой; совпадающей по форме с кривой выносливости, количество импульсов, поступающих на вход счетчика 16, будет пропорционально NÄ.. Частоту генератора 14 выбирают такой, чтобы количество импульсов, поступающих на счетчик 16, было равно й„..

При достижении в счетчике 17 количества импульсов, равного N, срабатывает первая

) схема 18 сравнения и на вход счетчика 19 поступает импульс напряжения. Этот же импульс сбрасывает результат со счетчика 17. Далее

3 968681 4 счетчик 17 вновь заполняется и процесс повто- ки деления и умножения, имеющие HeBblco ряется. В результате на счетчик 19 поступает стоимость количество импульсов, равное e û„, После Формула изобретения прохождения m полуволн напряжейия с выхода

Устройство для определения долговечн сти стройство для определения долговечности преобразователя 1 на счетчике 19 зафиксирует. S изделий содержащее измерительный пре 5pся с ма М..

cs сумма фе/N.) зователь, функциональный блок, блок деления

Второй этап работы осуществляется после и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, окончания выборки. что, с целью снижения стоимости устройства, Прн этом используется генератор 22 пачки оно снабжено управляемым генератором импульимпульсов. Генератор 22 запускается m раз. 19 сов и блоками умножения и деления, входы

При каждом запуске он генерирует пачку им- управляемого генератора импульсов, блока пульсов (количество импульсов в пачке 1). умножения и второго блока деления подклюЗапуск осуществляется генератором 26 НЧ им- чены к выходам функционального блока, вшпп пульсов, вход которого соединен с выходом которого подключен к измерительному преобсхемы 25 сравнения, которая формирует коман-1$ разователю, выходы управляемого генератора дный импульс на своем выходе при достижении импульсов и блока умножения подключены, равенства числа импульсов на счетчике 23 чис- соответственно, ко входам второго и первого лу m установленному в счетчике 24. блоков деления, к другому входу которого

Пачки импульсов от генератора 22 поступа- подключен выход второго блока деления, а, ют на счетчик 20. С помощью схемы 21 сравне-20 вход регистратора подключен к выходу первония, аналогично схеме 18, происходит деление го блока деления. количества импульсов, поступивших в счетчик Источники информации, 20 на количество импульсов, зафиксированных приня гые во внимание при экспертизе в счетчике 19, т. е. реализуется формула (1). 1. Авторское свидетельство СССР Р 643775, Результат фиксируется в регистраторе 6. 2З кл. 6 01 И 3/06, 1975.

Устройство позволяет снизить затраты на опре- 2. Авторское свидетельство СССР У 754250, деление долговечности изделия, используя бло- кл. G О1 N 3/06, 1978 (црототип);

ВНИИПИ Заказ 8154/70 Тираж 887 Подписное.

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4