Устройство для определения накопленных усталостных повреждений конструкций

Устройство для определения накопленных усталостных повреждений конструкций

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРВДЕЛЕНИЯ ИАКОПЛШНЫХ УСТАЛОСТШЛХ ПОВРЕЖДЕНИЙ КСЖСТРУКЦИЙ, содержащее две .опоры. усилитель деформации в виде подпружиненного рычага, закрепленного одним концом на одной из опор, и кассету разрушаемых резисторов, о т ли ч а ю ц е е с я тем, что, с целью повышения точности стределения, резисторы выполнены в виде изолированных один от другого пластинчатых элементов, жестко закрепленных на другой опоре, а устройство снабжено режущим элементом , закрепленным на свободном конце рычага и контактирующим с пластинчатыми элементгши.

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

ОИИЛИ

РЕСПУБЛИК

У И) G О 1 и 3/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н aavtvmoMy евщ тваатвм

Фиаt

ГОСУДАРСТОЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3395651/25-28 (22) 12.02 82 (46) 23.05.83. Бюл. В 19 (72) В,М. Белов, Б.С. Перельман, Н.Ф. Попов и Ф.Р. Черещня (53) 531.781.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 555276, кл. 601 В 7/20, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР йо заявке В 3343271/25-28, кл. 801М 3/32, 1981 (прототип) . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

:НАКОПЛЕННЫХ УСТАЛОС1НЬИ ПОВРЕЖДЕНИЙ

КОНСТРУКЦИИ, содержащее две,опоры, SU„„A усилитель деФормации в виде подпружиненного рычага, закрепленного одним концом на одной из опор, и кассету разрушаемых резисторов, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повыщения точности определения, резисторы вьатолнены в виде изолировайных один от другого пластинчатых элементов,: жестко закрепленных на другой опоре, а устройство снабжено режущюе элементам, закрепленным на свободнам конце рычага и контактирующим с пластинчатыми элементами.

1019282 ненного рычага, закрепленного одним концом на одной из опор, и кассету разрушаемых резисторов, последние выполнены в виде изолированных один от другого пластинчатых элементов, жестко закрепленных на другой опоре,а устройство снабжено режущим элементом, закрепленным на свободном конце рычага и контактирующим с пластинчатыми элементами.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — то же, вид в плане.

Устройство содержит две опоры 1 и 2, закрепленные на исследуемой конструкции 3, усилитель деформации в виде подпружиненного рычага 4, закрепленного одним концом на опоре 2, а на свободном конце рычага 4 закреплен режущий элемент 5, например цилиндрическая фреза.

Устройство содержит также кассету разрушаемых резисторов, выполненных в виде изолированных один от другого пластинчатых элементов б, жестко закрепленных на опоре 1. Каждый из пластинчатых элементов 6 соединен с измерителем 7 омического сопротивления.

Устройство работает следующим.образом.

Собранную кассету резисторов жестко соединяют с исследуемой конструкцией 3 на расстоянии, равном измери-. тельной базе, так, чтобы режущий элемент 5 располагался перпендикулярно торцам пластинчатых элементов б.

При действии периодически изменяющихся нагрузок на конструкцию 3 режущий элемент 5 перемещается по торцам пластинчатых элементов б и контактируя с тем или иным из них, уменьшает за каждый проход сечение резистора. В результате этого увеличивается сопротивление резистора на определенную величину, которая пропорциональна количеству деформации на определенном уровне и регистрируется измерителем 7 омического сопротивления. Суммируя величины сопротивлений каждого пластинчатого элемента за определенные промежутки времени, устанавливают динамику нарастания различных по амплитуде деформаций в конструкции 3 при приложении к ней изменяющихся нагрузок, используя при этом только измерители 7 омического сопротивления.

Б результате устройство позволяет в любой момент. времени оперативно определить как распределение деформаций по амплитудам, так и суммарную деформацию на любой промежуток времени.

Изобретение относится к устройствам для определения накопленных усталостных повреждений конструкций и может быть использовано при исследовании и контроле прочности конструкций. 5

Известен фольговый тензореэистор, содержащий подложку, размещенные на ней полоски чувствительного элемента в виде решетки, одной стороной подсоединенные к общему выводному провод нику, а другой — к своему выводному проводнику, и замкнутый магнитопровод с намотанной на него измерительной обмоткой, причем выводные проводники каждой полости протянуты через отвер- 15 стие магнитопровода, четные в одном направлении, а нечетные в противоположном, и объединены в общий выводной проводник 1 .

Так как механизм усталостных повреждений в конструкциях очень сложный и зависит от величины и характера деформаций, свойств материала и т.д., поэтому укаэанные фольговые тензорезисторы невозможно использовать без предварительной тарировки конструкции для каждого конкретного случая и использования сложной электронной усиливающей и записывающей аппаратуры.

Кроме того, установка фольговых тензореэ исторов на конструкции путем наклеивания довольно сложна и трудоемка. Сопротивление датчика мало и требует для его регистрации измерительную аппаратуру высокой точности.

При этом .на точность показаний тен 35 зорезисторов в значительной степени влияют температурные условия окружающей среды.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому ® результату является устройство для определения накопленных усталостных повреждений конструкций, содержащее две опоры, усилитель деформации, вы-, полненный в виде двух подпружиненных рычагов, шарнирно соединенных одними концами с опорами, и перекладины, шарнирно соединенной с другими концами стоек, и кассету разрушаемых резисторов, выполненных в виде параллельно закрепленныхпроволочных сопро-50 тивлений 1 2 .

Недостатком сопротивления является воэможность обрыва одновременно нес кольких проволочных сопротивлений, что снижает точность определения на- 55 копленных усталостных повреждений конструкций.

Цель изобретения — повышение точности определения накопленных усталостных повреждений конструкций. 0

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для определения накопленных усталостных повреждений конструкций, содержащем две опоры, усилитель деформации в виде подпружи. j5

Использование в данном устройстве

Режущего элемента 5 позволяет обеспечить линейность зависимости изменения сопротивления резистора как функцию деформации конструкции 3 °

1019282

Составитель A. Босой

Редактор И. Николайчук ТехредМ.Гергель Корректор Л. Ильин

Заказ 3750/35 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Использование описанного устройства позволяет получить более точные и надежные результаты о величине усталостных повреждений конструкций, исключает использование дорогостоящей высокочастотной измерительной аппаратуры, необходимость тарировки, а так" же сокращает трудоемкость под-. готовки конструкции к испытаниям.