Устройство для измерения динамических характеристик материалов

Устройство для измерения динамических характеристик материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к исследованию вязкоупругих свойств материалов . Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет определения не только динамических характеристик исследуемого материала, но и статической жесткости. Устройство содержит вибратор с датчиками силы и скорости, устанавливаемый на исследуемый материал, интегрирующий и дифференцирующий преобразователи, два сумматора и два индикатора, горизонтально отклоняющие пластины которых соединены с выходом интегрирующего преобразователя, вход которого соединен с выходом датчика скорости . Датчик силы, вьшолненный в виде синхронного генератора, подключен к прямому входу первого сумматора , выход которого соединен с вертикально отклоняющими пластинами первого индикатора. Датчик скорости через потенциометр подключен к инверсному входу первого сумматора и через дифференцирующий преобразователь - к прямому входу первого сумматора. На экране первого индикатора формируется полная динамическая характеристика системы в виде энергетической петли. Прямой вход второго сумматора соединен с выходом первого сумма- . тора, а инверсньй вход второго сумматора - с выходом дифференцирующего преобразователя, выход второго сумматора подключен к вертикальноотклоняющим пластинам второго индикатора , на экране которого регистрируется статическая характеристика. 1 ил. (Л tc QD 4 СО СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ю 4 G01 " 29/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 91 3234 (21) 3861921/25-28 (22) 28. 02. 85 (46) 07. 08. 86. Бюл. У 29 (71) Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени поли- . техническом институте им. ".Ì. Кирова (72) В. Г. Сотников В. В Литвак, .

Б. В. Шмаков и С. В. Рикконен (53) 620 178. 311. 4 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 913234, кл. С01 (129/00 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к исследованию вязкоупругих свойств материалов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет определения не только динамических характеристик исследуемого материала, но и статической жесткости. Устройство содержит вибратор с датчиками силы и скорости, устанавливаемый на исследуемый материал, интегрирующий,.SUÄÄ 1249435 А 2 и дифференцирующий преобразователи, два сумматора и два индикатора, горизонтально отклоняющие пластины которых соединены с выходом интегрирующего преобразователя, вход которого соединен с выходом датчика скоI рости. Датчик силы. выполненный в виде синхронного генератора, подключен к прямому входу первого сумматора, выход которого соединен с вертикально отклоняющими пластинами первого индикатора. Датчик скорости через потенциометр подключен к инверсному входу первого сумматора и через дифференцирующий преобразователь — к прямому входу первого сумматора. На экране первого индикатора формируется полная динамическая характеристика системы в виде энергетической петли. Прямой вход второго сумматора соединен с выходом первого сумматора, а инверсный вход второго сумматора — с выходом дифференцирующего преобразователя, выход второго сумматора подключен к вертикальноотклоняющим пластинам второго индикатора, на экране которого регистрируется статическая характеристика.

)249435

Изобретение относится к механическим испытаниям"материалов и явпяется усовершенствованием устройства по авт.св. )1 - 913234.

Цель изобретения — расширение функ циональных возможностей за счет определения статической жесткости исследуемого материала.

На чертеже представлена структурная схема устройства для измерения динамических характеристик материалов.

Устройство содержит вибратор 1 с датчиком 2 силы и датчиком 3 скорости, дифференцирующий 4 и интергрирующий 5 преобразователи, сумматор 6 и индикатор 7. Датчик 3 скорости через потенциометр 8 подключен к инверсно-. му входу сумматора 6, а через дифференцирующий преобразователь 4, со-. держащий потенциометр 1, емкость 10 и усилитель ll — к прямому входу сумматора 6, выход которого подключен к вертикально отклюняющим пластинам индикатора 7, горизонтально отклоняющие пластины которого соединены с выходом интегрирующего преобразователя 5, вход которого соединен с выходом датчика 3 скорости. Вьжод датчика 2 силы соединен с прямым входом сумматора 6.

Устройство также снабжено дополнительными индикатором )2 и суммато-. ром 13, прямой вход которого соединен с вьжодом первого сумматора 6.

Инверсный вход дополнительного сумматора 13 соединен с выходом дифференцирующего преобразователя 4, а выход дополнительного сумматора 13 — с вертикально отклоняющими пластинами дополнительного индикатора 12, гори— зонтально отклоняющие пластины которого соединены с выходом интегрирующего преобразователя 5. Вибратор 1 с датчиками 2 и 3 устанавливают на исследуемый материал 14, размещенный в вакуумной печи 15.

Датчик 2 силы выполнен в виде синхронного генератора l6, ra статорной обмотке 17 которого индуцируется напряжение, пропорциональное мгновенному значению центробежной силы вибратора 1.

Устройство работает следующим образом.

При запуске вибратора 1 сигнал .со статорной обмотки )7 синхронного генератора 16 датчика 2 силы подается

50 на сумматор 6. Одновременно с датчика 3 скорости сигнал, пропорциональный виброскорости, подается на интегрирующий преобразователь 5, где формируется вибросмещение, и на диффе ренцирующий преобразователь 4, где формируется инерционная составляющая

dv силы Г =w— н,).1

Инверсный сигнал датчика 3 скорости в виде обратной связи по скорости Г =КЧ подается на сумматор 6.

Сигнал с сумматора 6 подается на вертикально отклоняющие пластины индикатора 7, а на горизонтально отклоняющие пластины подается сигнал с интегрирующего преобразователя 5.

На экране индикатора 7 формируется полная динамическая характеристика механической системы в виде энер гетической петли. При полной компенсации демпфирующей силы потенциометром 8 динамическая. петля обращается в динамическую характеристику упругости. Коэффициент демпфирования определяется по положению потенциометра 8 в момент полной компенсации.

Сигнал с сумматора 6, характеризующий динамическую характеристику упругости, подается на дополнительный сумматор 13, а на инверсный вход дополнительного сумматора 13 подается сигнал с дифференцирующего преобразователя 4, характеризующий инерционные свойства материала. На дополнительном сумматоре 13 формируется сигнал, пропорциональный силе статической упругости (F, =с..X).

Этот сигнал подается на вертикально отклоняющие пластины дополнительно—

ro индикатора 12. На горизонтально отклоняющие пластины дополнительного индикатора 12 подается сигнал с интегрирующего п) еобразователя 5. На экране дополнительного индикатора

12 получается статическая характеристика упругости. Угол наклона статической характеристики упругости определяет статическую жесткость С исследуемого материала 14.

Таким образом, введение дополнительных сумматора и индикатора, подключенных указанным образом, дает возможность определять не только динамические характеристики материала, что реализовано в известном устройстве, но и статические характеристики, а именно статическую жест124 кость, что расширяет функциональные возможности устройства.

Формула изобретения

Составитель В. Патушин

Техред Г.Гербер

Корректор M- Демчик

Редактор А. Шишкина

Тираж 778

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4229/45

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для измерения динамических характеристик материалов по авт.св. Ф 913234, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расши— рения функциональных возможностей за счет определения статической жесткости исследуемого материала, оно

9435 4 снабжено дополнительными индикатором и сумматором, прямой вход которого соединен с выходом первого сумматора, инверсный вход допогнительного сумматора соединен с выходом дифференцирующего преобразователя, а выход дополнительного сумматора соединен с вертикально отклоняющими пластинами дополнительного индикатора, горизонтально, отклоняющие плас,тины которого соединены с выходом ! интегрирующего преобразователя.