Устройство для измерения усталостной долговечности машиностроительных конструкций

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНКЕ

<ц9

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свищ-ву (22)Заявлено 31,03 ° 81 (21) 3269071/25-28 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл.

G О1 М 3/06

31тсударстееииый комитет

СССР ао лелем изобретеиий и открытий

Опубликовано 30. 11, 82. Бюллетень М 44

Дата опубликования описания 30 11.82 (53) УДК 620,178..3(088,8) (72) Авторы изобретения

И, И, Балтер, А. М, Березовский > В, В,Новарро. и 3; С, Нохимович

Э

Рижский филиал Всесоюзного научно-исслеДовательского института вагоностроения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСТАЛОСТНОИ

ДОЛГОВЕЧНОСТИ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ

КОНСТРУКЦИЙ

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для измерения усталостной долговечности машиностроительных конструкций.

Известно устройство для измерения усталостной долговечности маши- 5 ностроительных конструкций, содержащее регистратор и последовательно соединенные преобразователь деформаций в электрический сигнал усилиФ

10 тель, блок измерения среднеквадратического значения, блок нелинейного преобразования и фильтр с перестра иваемой частотной характеристикой t1).

Устройство обеспечивает опреде15 ление усталостной долговечности конструкций, .однако точность измерения недостаточная, уто обусловлено неидеальной частотной характеристикой фильтра с перестраиваемой полосой пропускания, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения усталостной долговечности машиностроительных конструкций, содержащее последовательно соединенные преобразователь дефор. мации в электрический сигнал, усилитель, блок измерения среднеквадратического значения и первый блок нелинейного преобразования, источник опорных сигналов, регистратор и второй блок. нелинейного преобразования (2), Устройство йоэволяет, определять усталостную долговечность конструкций, однако наличие в устройстве блока дифференцирования вносит значитель. ную аппаратурную погрешность, которая снижает точность определения долговечности конструкций.

Цель изобретения - повышение точности измерений-..

Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения усталостной долговечности машиностроительных конструкций, содержащее последовательно соединенные преобра97799 зователь деформации в электрический сигнал, усилитель, блок измерения среднеквадратического значения и первый блок нелинейного преобразования, источник опорных сигналов, регистратор и второй блок нелинейного преобразования, снабжено блоком управления, первым и вторым делителями частоты, первым и вторым счетчиками импульсов и нуль-органом, вход ко- 10 торого подключен к выходу усилителя, а выход через первые делитель частоты и счетчик импульсов - к входу блока управления, второй блок нелинейного преобразования выполнен в ви- 15 де последовательно соединенных первой матрицы сопротивлений, вход которой подключен к выходу первого блока нелинейного преобразования, и операционного усилителя, выход которого подключен к регистратору, а также второй матрицы сопротивлений, подключенной к выходу и входу операционного усилителя, причем управляющие входы матриц сопротивлений подключе- д ны к выходам одноименных счетчиков импульсов, источник опорных сигналов подключен через вторые делитель частоты и счетчик импульсов к б.поку управления, выходы которого подключе-,зо ны к управляющим входам делителей частоты и регистратора, На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства, Устройство содержит последовательно соединенные преобразователь 1 деформации в электрический сигнал, усилитель ?, блок 3 измерения среднеквадратического значения, первый блок

4 нелинейного преобразования, второй блок 5 нелинейного преобразования, выполненный в виде первой матрицы 6 сопротивлений, подключенной к входу операционного усилителя 7, и второй матрицы 8 сопротивлений, подключенной

45 к входу и выходу операционного усилителя 7, подключенного к регистратору 9, Для определвния числа переходов через нуль сигнала с выхода преобразователя 1 служит цепь, включающая последовательно соединенные

50 нуль-орган 10, вход которого подключен к усилителю 2, и первые делитель

ll частоты и счетчик 12 импульсов, выходы которого подключены к блоку

13 управления и управляющему входу первой матрицы 6 сопротивлений. Для формирования сигнала, пропорциональ-i ного текущему времени, служат после3 ф довательно соединенные ист, ик lь опорного си;-нала (вь полног-;,:. пример, В видe Ге! eратор,) ."; г,e времени) и вторы» дели гель 15 ясто ь и счетчик 16 имгульсов аых:.я .к.->-орого подключе! к вх i AM второй ма рицы 8 сопротивлений и блоку 13 управления, выходы которого под:.:",ю чены к управляющим входам .=г. с-,а,ора 9 и делителей 11 и 15 частоть

Устройство работает следующим разом, Па вход усилителя 2 от прг-.обр зователя 1 поступает электри ..сигнал соответствующий динамическим напряжениям, действующим в испытуемой конструкции, Сигнал с выхода усилителя 2 поступает через блок 3 измерения среднеквадратического значения на вход первого блока 4 нелинейного преобразования, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный 5 „ где S — среднеквадратическое значеНие напряжений, показатель степени кривой выносливости, Сигнал с выхода блока 4 поступает на вход второго блока 5 нелинейного преобразования, включающего операционный усилитель 7, коэффициент передачи которого определяется отношением проводимостей первой 6 и второй 8 матриц сопротивлений„ Сигнал с выхода усилителя 2 подается также на вход нуль-органа 10 на выходе

1 которого формируются импульсы при переходе сигнала через нуль. Импульсы через первый делитель 11 частоты поступают на вход первого счетчика 12 импульсов, в котором осуществляется подсчет количества переходов через нуль. Двоичный код с выхода счетчика 12 поступает на управляющий вход первой матрицы 6 и устанавливает ее проводимость пропорциональной количеству перехоДов сигнала через нуль, Проводимость второй матрицы 8 устанавливается пропорциональной времени измерения по коду с выхода второго счетчика 16 импульсов, на вход которого подаются импульсы с выхода второго делителя 15 частоты. На вход делителя 15 импульсы- поступают с выхода источника 14 опорного сигнала. Таким образом, коэффициент передачи операционного усилителя

7 устанавливается пропорциональным отношениюИв С, где п, - количество

5 97799 нулей процесса одного знака за время

Делители 11 и 15 частоты служат для согласования эффективной частоты процесса и времени измерения с разрядностью счетчиков 12 и 16. Управление коэффициентами деления делителей 11 и 15 осуществляется блоком

13 управления, с выхода которого код, соответствующий множителю, равному отношению коэффициентов деления делителей 11 и 15, поступает на регистратор 9. Сигналы переполнения счетчиков 12 и 16 подаются на вход блока

13 управления, при этом с выхода бло- 1 ка 13 управления подается на управля" ющие входы делителей 11 и 15 частоты сигнал запирания, по которому прекращается прохождение импульсов на входы счетчиков 12 и 16.

26

На табло регистратора 9 индицируется значение долговечности, определенной из соотношения

1 и о — = oL5

Т

) 25 где Т - измеряемая долговечность, коэффициент пропорциональности, Изобретение повышает точность определения усталостной долговечности конструкций, уменьшая аппаратурную погрешность устройства.

Формула изобретения

Устройство для измерения усталостной долговечности машиностраительных конструкций, содержащее последовательно соединенные преобра" Ig зователь деформации в электрический

3 6 сигнал, усилитель, блок измерения среднеквадратического значения и первый блок нелинейного преобразования,, источник опорных сигналов, регистратор и второй блок нелинейного преобразования, о т л и ч аю щ е е с я теь, что, с целью повышения точности измерения, оно снаб" жено блоком управления, первым и вторым делителями частоты, первым и вторым счетчиками импульсов и нульорганом, вход которого подключен к выходу усилитвля, а выход через первые делитель частоты и счетчик HMпульсов - к входу блока управления, второй блок нелинейного преобразования выполнен в виде последовательно соединенных первой матрицы сопротивлений .вход которой подключен к выходу первого блока нелинейного преобразования, и операционного усилителя, выход которого подключен к регистратору, а также второй матрицы сопротивлений, подключенной к выходу и входу операционного усилителя, причем управляющие входы матриц сопротивлений подключены к выходам одноименных счетчиков импульсов> источник опорных сигналов подключен через вторые делитель частоты и счетчик импульсов к блоку управления, выходы которого подключены к управляющим входам делителей частоты и регистратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l, Авторское свидетельство СССР

И 643775» кл. г, 01 И 3/06, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

И 754250) кл. 01 3/О6, 1978 (поототип), 977993

Составитель А.Каратыш

Редактор Ю,Ковач Техред М.Тепер Корректор М.Шарощи аказ 9 02 57 ираж 8 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. жгород, ул, Проектная,