Устройство для определения израсходованного ресурса изделия

Устройство для определения израсходованного ресурса изделия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и позволяет определять израсходованный ресурс объектов, эксплуатируемых в условиях усталостного разрушения. Цель изобретения - расширение области применения устройства путем определения малоциклового усталостного ресурса. Устройство содержит датчик 1, усилитель 2, амплитудные детекторы 3 и 4, блоки 5 и 6 сравнения, одновибраторы 7 и 8, аналогоцифровой преобразователь 9, блок 10 нелинейного преобразования, элемент 11 задержки, накапливающий сумматор 12 и индикатор 13. Устройство позволяет определить суммарный израсходованный ресурс объекта в темпе процесса накопления поврежений. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕтсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 07 С 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМ

ПРИ ГКНТ CCCP

1 (21) 447090 } /24-24 (22) 05,08. 88 (46) 07.11.90. Бюл. и 41 (71) Институт проблем моделирования в э нер ге тике АН УССР и Специ ал ьно е конструктор ско-техноло гическо е бюро

Института проблем моделирования в энергетике АН УССР (72) В.А. Гуляев, Б.Н. Ппескач и А.Е, Бугаев (53) 681,178 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1256063, кл. G 07 С 3/10, 1984.

Авторское свидетельство СССР

1Г 1226502, кл. G 07 С 3/00, 1984 ° (54)УСТРОИСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗРАСХОДОВАННОГО РЕСУРСА ИЗДЕЛИЯ

„„80„„1605271 A 1

2 (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и позволяет определять израсходованный ресурс объектов, эксплуатируемых в условиях усталостного разрунения, Цель изобретения -. раснирение области применения устройства путем определения малоциклового усталостного ресурса.

Устройство содержит датчик 1, усилитель 2, амплитудные детекторы 3 и 4, блоки 5 и 6 сравнения, одновибраторы

7 и 8, аналогово-цифровой преобразователь 9, блок 10 нелинейного преобразования, элемент 11 задержки, накапливающий сумматор 12 и индикатор

13. Устройство позволяет определить суммарный израсходованный ресурс объекта в темпе процесса накопления повреждений, 1 ил, 1605271

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для регистрации, и может быть использовано в системах

5 контроля израсходованного ресурса энергетических объектов.

Целью изобретения является расширение области применения устройства путем определения малоциклового усталостного ресурса.

На чертеже представлена структурная схема устройства для определения ресурса изделия, Устройство содержит датчик 1, усилитель 2, амппитудные детекторы 3 и

4, блоки 5 и 6 сравнения, одновибраторы 7 и 8, аналого-цифровой преобразователь 9, блок 10 нелинейного преобразования, элемент 11 задержки, на- 20 капливающий сумматор 12 и индикатор

13, Датчик 1 предназначен для преобразования упругих деформаций исследуемого объекта в электрическое напряже- 25 ние, усилитель 2 — для усиления сигнала, поступающего от датчика, амплитудный детектор 3 — для выделения и запоминания максимальных значений сигнала на выходе усилителя 2, амплитуд- 30 ный детектор 4 — для выделения и запоминания минимальных значений сигнала на выходе усилителя 2, а блок 5. сравнения - для сравнения аналоговых упающих на его sxoobi C 35 выходов усилителя 2 и амплитудного детектора 3 °

Блок 6 сравнения предназначен для сравнения аналоговых сигналов, посту-. пакщих на его входы с выходов усили- 40 теля 2 и амппитудного детектора 4, одновибраторы 7 и 8 - для формирова-ния управляющих импульсов фиксированной длительности, аналого-цифровой преобразователь 9 - для преобразования разности потенциалов на его первом и втором входах в цифровой код.

Блок 10 нелинейного преобразования предназначен для преобразования входных кодов, пропорциональных амнлитуде цикла нагружения, и выходных кодов, пропорциональных израсходованному ресурсу за текущий цикл нагружеиия.

Элемент 11 задержки предназначен

55 для задержки сигнала управления на- . капливающего сумматора 12 на время, необходимое для срабатывания блока

10 нелинейных преобразований, накапливающий сумматор 12 — для вычисления суммарного израсходованного ресурса за все предыдущие циклы и запоминания его, а индикатор 13 - для индикации суммарного израсходованного ресурса, Датчик 1 может быть выполнен, например, на базе тенэометрического датчик а, анало го-цифровой прес бр азо в атель 9 - на интегральной микросхеме

Kl11ÏÂ1A,а преобразователь 10 кодов = на интегральной микросхеме КР556РТ4 °

Работа устройства для определения ресурса изделия основана на том, что срок службы объекта или количество циклов нагружения для разрушения связаны функциональной зависимостью с амплитудой циклов нагружения

М = Е(ДЯ), где N — количество циклов нагружения до разрушения;

h8 - амплитуда циклов нагружения, которая определяется эмпирически.

В реальных условиях эксплуатации, при которых амплитуда циклов нагружежения непостоянна во времени, израсходованный ресурс определяется следующей зависимостью — Rî

R =

11

;о где R — оценка относительного израсходованного ресурса;

К вЂ” оценка полного запаса ресурса для контролируемого объекта;

Н ; предельное количество циклов, подобных i-му, до разрушения;

- номер цикла изменения механической нагрузки;

I и — общее количество циклов изменения механической нагрузки, Устройство работает следующим об-. разом.

Динамическая нагрузка в виде случайного нестационарного процесса S(t) воспринимается датчиком 1 и преобразуется им в электрический сигнал, который после усиления в усилителе 2 поступает на информационные входы амплитудных детекторов 3 и 4 и блоков 5 и 6 сравнения ° Амплитудный детектор 3 функционирует следующим образом, На отрезках реализации процесса S(t) где этот процесс является возрастающим, сигнал на выходе амплитудного детектора 3 повторяет сигнал

Устройство для определения израсходованного ресурса изделия, содержащее датчик, блок нелинейного преобразования, выход которого соединен с информационным входом накапливающего сумматора, выход которо го подключен к входу индикатора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства путем определения малоцикловбго усталостного ресурса, в него введены усилитель, первый и второй амплитудные детекторы, первый и второй блохи сравнения, первый и второй одновибраторы, аналого-цифровой преобразователь и элемент задержки, выход которого соединен с управлякщ м входом накапливающе го сумматора, выход датчика через усилитель подключен к информационным входам первого и второго амплитудных детекторов и к первым входам первого и второго блоков сравнения, выход первого амплитудного детектора соединен с первым информационным входом аналого-цифрового преобразователя и с вторым входом первого блока сравнения, выход которого через первый одновибратор подключен к управляющему входу второго амппитудно

ro детектора, выход которого соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя и вторым входом вто5 16052 на его информационном входе, При дос= тижении входным сигналом максимального значения на выходе детектора 3 фиксируется его значение и сохраняется при послсдующем убывании входного

5 сигнала. По си гналу, по ступающему на управляющий вход блока 3 осущестВ 1 вляется его сброс с тем, чтобы он смог зафиксировать следующий максимум,1О если его амплитуда окажется меньше, чем у предыдущего, С выхода амплитудного детектора 3 сигнал поступает на первый вход аналого-цифрового преобразователя 9 и на второй вход блока

5 с ра вне ния.

Работа амплитудного детектора 4 состоит в следующем. На тех отрезках реализации процесса S(t), где этот процесс убывает, сигнал на выходе ам- 20 плитудного детектора 4 повторяет сигнап на его информационном входе. При достижении входным сигналом минимального значения на выходе детектора 4 фиксируется это значение и сохраняет- 25 ся при последующем возрастании входйого сигнала. По сигналу, поступающему на управляющий вход блока 4, осуществляется его сброс с тем, чтобы он смог зафиксировать следующий минимум в случае, если его амплитуда будет меньше, чем у предыдущего, С выхода амплитудного детектора 4 сигнал поступает на второй вход аналого-цифрового преобразователя 9 и на второй вход блока 6 сравнения. После прохождения максимума входного сигнала появляется рассогласование на входах блока 5, которое приводит к изменению состояния на его выходе. С выхода бло- 4О ка 5 сравнения сигнал поступает на вход одновибратора 7, формирующего управлякиций импульс фиксированной длительности, который поступает на второй вход амплитудного детектора 4, 45 осуществпяя его сброс, После прохождения минимума входного сигнала появляется рассогласование на входах блока 6, которое приводит к изменению состояния на его выходе, Сигнал с выхода блока 6 сравнения. поступает на вход одновибратора 3, формирующего управляющий импульс, который поступа= ет на вход запуска аналого-цифрового преобразователя 9 ° После этоro в блоке 9 осуществляется аналого-цифровое преобразование разности сигналов, соответствующих максимапьному и минимальному значениям входно ro аналого71 6 вого сигнала на один цикл, Сигнал окончания преобразования блока 9, формирукщийся по окончании аналого-цифрового преобразования, поступает на элемент 11 задержки и на управляющий вход амплитудного детектора 3, осуществляя е го сброс. Сформировавшийся в р езул ьт ате ан ало го-цифро во го пр еобразования цифровой код с информационных выходов блока 9 поступает на входы блока 10, на выходах которого формируется цифровой код, пропорциональный израсходованному ресурсу за текущий цикл нагружений. С выходов блока

10 кодовые сигналы поступают на информационные входы накапливающего сумматора 12, в котором осуществляется суммирование израсходованного ресурса за все предыдущие циклы нагружения. С выходов накапливающего сумматора 12 информация поступает на индикатор 13. формулаизобретения

560527. 5

Составитель В, Скворцов

Техред М.Дидык Корректор Т,Палий

Р едактор Н. Лаз аре нко

Заказ 3455 Тираж 375 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 рого блока сравнения, выход которого через второй одновибратор подключен к управлякщему входу аналого-цифрового преобразователя, инФормационный выход которого соединен с входом блока нелинейных преобразований, управлякщий выход аналого-циФрового преобразователя подключен к входу элемента задержки и управлякщему входу первого амплитудного детектора.