Стенд для возбуждения резонансных колебаний конструкций при испытаниях на усталость

Стенд для возбуждения резонансных колебаний конструкций при испытаниях на усталость

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СТЕНД ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ РЕЗОНАНСНЫХ КОЛЕБАНИЙ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ИСПЫТАНИЯХ НА УСТАЛОСТЬ, содержащий последовательно соединенные устройство для контроля колебаний испытуемой конструкции, коммутатор, фазовращатель , полосовой фильтр, усилитель мощности и вибровозбудитель, образующие с испытуемой конструкцией автоколебательный контур, цепь отрицательной обратной связи, включающую интегратор и автоматический регулятор .амплитуды колебаний, задатчик уровня возбутвдения и программатор , включающий формирователи входного сигнала, пересчетное устройство , счетчгас, задатчики длительности или числа циклов нагружения, диодные матрицы, схемы сравнения заданных и фактических значений длительности или числа циклов нагружения и блок управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности фиксации момента появления начальных разрушений конструкции, с устройство для контроля колебаний выполнено в виде последовательно соединенных датчиков параметров колебательного процесса и сигнализаторов повреждений, соединенных с фазовращателем через коммутатор, а сигнализаторы поврежден ий через формирователь входного сигнала подключены к входам соответствующих схем сравне 1 ния программатора. ОС Гч; ю ее.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИК уц4 0 О1 М 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3699612/25-28 (22) 14.02.84 (46) 15.08.85. Бюл. Р 30 (72) В.И.Литвак (53) 620.178.3(088.8) (56) l. Литвак В,И. Автоматизация усталостных испытаний натурных конструкций. М., "Машиностроение", 1972, с.302-313.

2. Авторское свидетельство СССР

В 945704, кл. G 01 М 7/00, 1982 (прототип). (54)(57)СТЕНД ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ РЕЗОНАНСНЫХ КОЛЕБАНИЙ КОНСТРУКЦ101 ПРИ

ИСПЫТАНИЯХ НА УСТАЛОСТЬ, содержащий последовательно соединенные устройство для контроля колебаний испытуемой конструкции, коммутатор, фазовращатель, полосовой фильтр, усилитель мощности и вибровозбудитель, образующие с испытуемой конструкцией автоколебательный контур,:цепь отрицательной обратной связи, вклюÄÄSUÄÄ 1173223 А чающую интегратор и автоматический регулятор, амплитуды колебаний, задатчик уровня возбуждения и программатор, включающий формирователи входного сигнала, пересчетное устрой ство, счетчик, задатчики длительности или чиспа циклов нагружения, диодные матрицы, схемы сравнения заданных и фактических значений длительности или числа циклов нагружения и блок управления, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности фиксации момента появления начальных разрушений конструкции, устройство для контроля колебаний выполнено в виде последовательно соединенных датчиков параметров колебательного процесса и сигнализаторов повреждений, соединенных с фазовращателем через коммутатор, а сигнализаторы повреждений через формирова тель входного сигнала подключены к входам соответствующих схем сравнения программатора. регулятор амплитуды колебаний, задатчик уровня возбуждения и программатор, включающий формирователи входного сигнала, пересчетное устройство, счетчик, задатчики длительности или числа циклов нагружения, диодные матрицы, схемы сравнения заданных и фактических значений длительности или числа циклов нагружения и блок управления, устройство для контроля колебаний выполнено в виде последовательно соединенных датчиков параметров, колебательного процесса и сигнализаторов повреждений, соединенных с фазовращателем через коммутатор, а сигналиэаторы повреждений через формирователь входного сигнала соединены с входами соответствующих схем сравнения программатора.

На фиг.1 представлена блок-схема стенда;на фиг.2 — блок-схема программатора.

Стенд для возбуждения резонансных колебаний конструкций при истытаниях на усталость содержит вибровоэбу— дитель 1,усилитель 2 мощности, фазо— вращатепь 3, полосовой фильтр 4, устройство 5 для контроля колебаний испытуемой конструкции 6 и ее состоя— ния, включающее в себя последовательно соединенные датчики 7 параметров колебательного процесса и сигнализаторов 8 повреждений. интегратор 9, автоматический регулятор 10 амплитуды колебаний, соединенный с входом установки коэффициента усиления усилителя 2, задатчик 11 уровня возбуждения, программатор 12 и коммутатор )3. С выходом усилителя

2 соединен частотомер 14 с сигнальным устройством 15 в виде подвижных контактов. Программатор 12 содержит формирователи 16 и 17 входного сигнала, первый из которых соединен с усилителем 2, а второй через коммутатор 13 — с устройством 5 для контроля колебаний, пересчетное устройство 18,двоично-десятичный счетчик 19 из нескольких декад (на фиг.2 показан счетчик из четырех декад, диодные матрицы 20, с которыми соединены задатчики 21 числа циклов каждой из N ступеней программы,схемы 22 совпадения и блок 23 управления.

Стенд работает следующим образом.

1 1173223 2

Изобретение относится к испытатель- щую интегратор и автома ический ной технике и может быть использовано для испытаний образцов материалов и натурных конструкций на усталость и вибропрочность.

Известен испытательный стенд, содержащий гидровозбудитель с электрический управлением, в котором переменные нагрузки„. создаются за счет воэбужденйя автоколебаний в замкнутом10 контуре, включающем в себя испытуемый объект (1 ).

Недостатком этого стенда является невозможность возбуждения динамичес( ких нагру-эок на резонансных частотах испытуемых о 6ъек то в .

Наиболее близким по технической сущности к. изобретению является стенд для возбуждения резонансных колебаний конструкций при испытаниях на усталость, содержащий последовательно соединенные устройство для контроля колебаний испытуемой конструкции, коммутатор, фазовращатель, полосовой фильтр, усилитель

Ъ мощности и вибровозбудитель, образующие с испытуемой конструкцией автоколебательный контур, цепь отрицательной обратной связи, включающую интегратор и автоматический ре— гулятор амплитуды. колебаний,эадатчик уровня возбуждения и программатор, включающий формирователь входного сигнала,.пересчетное устройство, счетчик, задатчики длительности или числа циклов нагружения, диодные З5 матрицы, схемы сравнения заданных и .фактических значений длительности или числа циклов нагружения и блок управления )2 ), Недостатком известного стенда является низкая точность фиксации момента появления начальных разрушений конструкции.

Цель изобретения — повышение точности фиксации момента появления на- 45 .чальных разрушений конструкции.

Цель достигается тем, что в стенде для возбуждения резонансных колебаний конструкций при испытани— ях на усталость, содержащем после- 50 довательно соединенные устройство для контроля колебаний испытуемой конструкции, коммутатор, фаэовра— щатель, полосовой фильтр, усилитель мощности и вибровозбудитель, абра- 55 эующие с испытуемой конструкцией автоколебательный контур, цепь отрицательной обратной связи, включаю1173223

При нарушении равновесия испытуемая конструкция 6 начинает совершать колебания с собственными частотами, Эт;: колебания воспринимаются устройством 5 и преобразуются в нем в электрические сигналы, которые после усиления в усилителе 2 используются для питания вибвовозбудителя 1 Автоколебания в контуре автоматически устанавливаются на одной из собст- 10 венных частот, для которой амплитуда составляющей сигнала в цепи положительной обратной связи максимальна.

На выходе интегратора 9, подключаемого коммутатором 13 на определен- 15 ных ступенях программы к соответствующему датчику 7, вырабатывается электрический сигнал, пропорциональный амплитуде контролируемого параметра возбуждаемых колебаний. Этот сигнал

20 используется для осуществления от— рицательной обратной связи в регу-, ляторе 10 амплитуды колебаний. При наличии рассогласования между заданным и действующим значениями амплитуды колебаний исполнительный орган регулятора 10 воздействует на вход установки коэффициента усиления усилителя 2, обеспечивая устранение рассогласования.

Электрические импульсы с выхода усилителя 2 после каждого цикла нагружения поступают на формирователь

16 входных сигналов программатора 12.

После отсчета заданного задатчиком

21 для данной ступени программы количества циклов блок 23 управления воздействует на коммутатор 13, который выполняет операции, связанные с переходом на очередную ступень программы.

4

И случае повреждения. элементов ис пытуемой конструкции 6 переход от одного этапа программы к последующему может производиться до отсчета заданного для данного этапа количества циклов нагружения. Подобный переход осуществляется по команде соответствующего сигнализатора 8 повреждений, преобразуемой в формирователе 17 и направленной к схемам 22 совпадения программатора °

Благодаря введению сигнализаторов

8 повреждений непосредственно в автоколебательный контур при срабатывании их в момент появления начальных разрушений конструкции они сразу останавливают вибровозбудитель 1, так как сигнал в автоколебательном контуре практически без запаздывания становится равным нчлю.

Если в результате испытаний прои— зойдет опасное уменьшение жесткости. конструкции 6, связанное не только с.появлением трещин, а например, с износом сочленений, ростом люфтов и т.п., то уменьшится собственная час1 тота испытуемой конструкции, вслед

1за ней автоматически уменьшится час-! ,тота возбуждаемых резонансных коле баний, сработает сигнальное устройство 15, его контакты разомкнутся, испытуемая конструкция 6 разгрузится.

Изобретение позволяет существенно повысить точность фиксации момента появления начальных разрушений благодаря введению сигнализаторов повреждений непсгсредственно в автоколебательный контур.

1173223 риа. f

put. Я

Составитель М.Азиев

Редактор С.Колесникова Техред Ж.Кастелевич Корректор М,Розман

Заказ 5040/39 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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