Прибор для измерения напряжения в симметричном профиле

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтсиик

Сециалистичесник

Республик (983446 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11 09.79 (2)) 2821927118-21 (5l)N. К т. с присоединением заявки М

G 01 Ь 7/16 рееудврстеанвй квинтет

ВСьр аа левак взееретевкй и втерытвв (23)Приоритет

Опубликовано 23.12.82. Бюллетень М47 (53) УДК621. .317.7 (088.8) Дата опубликования описания 23.12.82

Г. Т. Клейнман, В. А. Бугон, В. LL Ерхова, Н. Д. Пронина и Е. Ф. Ханук

Всесоюзный научно-исследовательский институт сельскохозяйственного машиностроения им. В. П. Горячкина"--- - .,„ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

В СИММЕТРИЧНОМ ПРОФИЛЕ

Изобретение относится, к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к устройствам для измерения механичеоКих напряжений в сняметричнътх профилях рам, узлов и деталей сельскохозяйственных машин, и может найти применение при измерениях напряжения .в дорожных, транспортных, строительных и дре ма шинах е

Известно устройство для тензометртт ческого определения напряжений в. кон» струкцнях,, содержащее тензорезисторы, тензоусилитель н регистратор (1 .

Недостатком указанного устройства является необходимость длительной матэ- 1 з . матической обработки получаемых на регистраторе кривых. Указанные недоотатки обусловлены тем, что на регистраторе фиксируются только кривые напряжений по отдельным точкам сечений, не 20 даюшие картины пространственной эпюры напряжений.

Наиболее близким по технической сущности и дос гигаемому результату к пред

2 лагаемому является устройство, содержа шее тензорезнсторы, тенэоусилителн и многоканальный регистратор 2 3.

Недостатком известного устройства является громоздкая и сложная математическая обработка полученных на регись|раторе кривых, поэваляюшая получить только отдельные мгновенные значения напряжений. Кроме того, сложно создать асимметричное нагружение исследуемо го профиля, особенно по нескольким осям одновременно.

Белью изобретения является повышение быстродействия путем воспроизведения на регистраторе составляющих пространственной эпюры.

Указанная цель достигается тем, что прибор дополнительно снабжен четырьмя трехвходовыми суъакаторами, каждый иэ которых содержит операционный усилитель, инвертируклций вход которого через ре» зисторы соединен с выходом и первым

1 Ыреэ резисторы с BTopbthf и третьим входам

3 983446 4 ми, причем выход первого тензоусилите- 4-6, и делителями напряжений 24.-26, ля соединен с вторыми входами первого которые подключены соответственно к

Э Р и четвертого сумматоров, о третьим входам 27 дополнительных сумматоров входом второго сумматора и с первым 2l-23. входом третьего сумматора, выход вто- g «целесообразно в сумматорах 7 и 8 рого тензоусилителя с первыми входами выбрать значения сопротивлений резистопервого и второго сумматоров, с вторым ров 12 и 14 равным Р, резисторов 16входом третьего сумматора и с третьим 2/3 R, а резисторов 17 —,. 2Р, в сумматовходом четвертого сумматора, выход . Ре 9 выбрать значения сопротивлений третьего тензоусилителя соединен с треть-10 резисторов 12 и 16 равным й, а резио»ими входами первого и третьего сумм - . торов 14 и 17 - 2R; в сумматоре 10

1 торов, с вторым входом второго сумма . выбрать значения сопротинлений резистотора и с первым входом четвертого сум-, Ров 12 и 17 равным R, а резисторов 14 матоРа, а выходы сУмматоРов подключены и 16 2Р к входам многоканального РегистРатоРа. 1y j Работа прибора осуществляется сл

Целесообразно пРибоР снабдить также дующим об,азом

1 тРемЯ дополнительными сУмматоРами и При нагружении исследуемой конструктРемЯ делителЯми напРЯжений, причем ции, например рамы плуга, тензорезистокаждый дополнительный сУмматор включен .Ры l, 2 и 3 воспринимают сложно-намежду выходом тензоусилителя и входами щ пряженное состояние сечения, на котором трехвходовых сумматоров, а второй вход они наклеены, и изменяют свое сопрокаждого дополнительного сумматора под- тивление, вследствие чего на выходах. ключен к соответствующему делителю тензоусилителей 4-6 появляются пропорнапряжения. циональные измеряемому механическому

На фиг. 1 представлена блок-схема gy напряжению сигналы. Зги сигналы подаприбора для измерения напряжений при ются на сумматоры 7 - 10. Сигналы, симметричном нагружении; на фиг. 2 - пропорциональные деформации тензоречо же, при асимметричном нагружении зисторов 1 и 3, поступают на входы 18 щ) офиля. и 19 сумматора 7 и суммируются между

ПРибоР содеРжит тензоРезистоРы 1 - Зй собой а сигнал пропорпиональный дефор»

4, каждый из которы подключен ко вхо- .мации тензорезистора 2, поступает на чу тензоусилителей 4-6. Прибор содержит вход 15 и вычитается. При этом на выМетыРе тРехвходовых сУмматоРа 7-10. ходе 13 сумматора 7 появляется сигнал, «каждый сумматор 7-10 содержит опера- являющийся алгебраической суммой входпионный усилитель 11, инвертирующий

3S ных сигналов и пропорпиональный мехаахоа которого через РезистоР 12 соеди- иическому напряжению в верхнем левом нен с выходом 13 сУмматоРа и чеРеЗ Ре- углу сечения симметричного профиля ра зистор 14 - с входом 15 сумматора. мы плуга. Этот сигнал поступает на вход

Таким образом, вход 15 является вычи- многоканального регистратора 20 фикIP э тающим . Неинвертирующий вход усиля- сирующего его, например на фотолентеля 11 через резисторы 16 и 17 соеди- нен соответственно со-входами 18 и 19 сумматора, т.е. входы 18 и 19 являются Аналогично работают сумматоры 8"суммирующими . Выход тензоусилителя 10, с той разницей, что вследствие дру4 подключен ко входу 18 сумматоров 7 гого сочетания сигналов, поступающих и 10, к входу 19 сумматора 8 и к вхо- с выходов тензоусилителей 4-6 на сум43 . ду 15 сумматора 9. Выход тензоусили- мирующих" 18 и 19 и вычитаюших 15 теля 5 соединен со входами 15 сумма- входах, иа их выходах 13 образуются торов 7и8,,входом 18 сумматора 9 сигналы других углов сечения симметрич и входом 19 сумматора 10. Выход тен- ного профиля: нижнего левого - на суммато»зоусилителя 6 соединен со входами 19 Зи ре 8, верхнего правого- на сумматоре 9, сумматоров 7 и 9, входом 18 суммато- нижнего правого - на сумматоре 10. ра 8 и входом 15 сумматора 10. Выходй При необходимости проводить измересумматоров 7-10 подключены ко входам иия при асимметричном процессе нагрумногоканального регистратора 20. жения иа входы 27 дополнительных сумДпя измерения при асимметричном на- >> маторов 21-23 подаются, соответственгружении профиля прибор снабжается до- но, с делителей 24-26 постоянные сит полнительными сумматорами 21-23, вила - палы, имитирующие асимметрично по лю»чаемыми в выходную цепь тензоусилителей бой из трех пространственных осей коор5 983446 6 динат причем- в зависимости.or конкреъ:с выходом и первым входом сумматора, S ной задачи, оператор изменяет их вели.- неинвертируюшнй — через резисторы с чину и полярность. Тогда на входы 15, вторым и третьим входами, причем выход

18 и 19 сумматоров 7-10 поступаиюг первого тенэоусилителя соединен с вторысигналы, содержащие асимметрию, что $ ми входами первого и четвертого сумма и обуславливает решение поставленной торов, с третьим входом второго суммато задачи. Анализ записанных кривых поэ- ра и первым входом третьего сумматора, воляет оперативно дать оценку прочности выход второго тензоусилителя с первыми конструкции. входами первого и второго сумматоров,, Использование предлагаемого устрой 16 с вторым входом третьего сумматора s ства в сравнении с известным обеспечи с третьим входом четвертого сумматора, вает ускорение определения напряжения выход третьего тензоусилителя соединен приблизительно в 8-10 раз.и, благода» с третьими входами первого и третьего ря автоматизации большинства вычисли- сумматоров, с вторым входом второго тельных операций, снижение погрешности ..1$ сумматора и с первым входом четверто с 7-9% до 3-4%. Применение изобрете го сумматора, а выходы сумматоров под ния в научно- исследовательских и конст ключены к входам многоканального ре рукторских организациях отрасли обеспе- гистратора. чивает экономический эффект ориентиро- 2. Прибор, по п. 1, о т л и ч а ювочно 175 тыс.руб. уд шийся тем, что он снабжен тремя дополнительными сумматорами и тремя делителями напряжений, причем каждый

Ф о р м у л а и э о б.р е т е н и я дополнительный сумматор включен между выходом тензоусилителя и входами трех1. Прибор для измерения напряжения 2$ входовых сумматоров, à второй вход каж в симметричном профиле, содержаший . дого дополнительного сумматора подклю последовательно соединенные тенэорезис чен к соответствуюшему делителю напри . торы, тензоусилители и многоканальный женим. регистратор, о т л и ч а ю ш и и с я Источники ияформаци 4 тем, что, с целью повышения быстродей- $O принятые во внимание при экспертизе ствия путем воспроизведения на регистре- 1. Теизометрия в машиностроении. торе составляюших пространственной эпю- Под ред. Макарова P. A.. М., Машино ры, он снабжен трехвходовыми суммато- строение, 1975, с. 159. рами, каждый из которых содержит опе- 2. Тензометрия в машиностроении. рационный усилитель, инвертируюший ° од реа. Макарова P- A, М., "Машиновход которого через резисторы соединен троеиие, 1975, с. 234.

p$

983446

Составитель Т. Веремейкина

Редактор П. Коссей Техред Е.Харитончик Корректор А. Дзятко

Заказ 9887/45 Тираж 614 Подписное

ВНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4