Устройство управления нагружением при прочностных испытаниях конструкции

Устройство управления нагружением при прочностных испытаниях конструкции

Реферат

 

Изобретение относится к экспериментальной технике для прочностных испытаний конструкций и может быть использовано в устройствах, занимающихся прочностными исследованиями. Цель изобретения - повышение точности управления нагружением конструкции. Для этого в систему вводят задатчик опорного сигнала 12, сумматор 2, компаратор 11, запоминающее устройство 13 и блок сравнения 10, при этом выходы датчика нагрузки 7 и датчика деформации 6 соединены с первым и вторым входами блока коммутации 8, третий управляющий вход соединен с выходом компаратора 11, первый вход которого соединен с выходом задатчика опорного сигнала 12, второй вход блока 11 соединен с выходом блока сравнения 10, который также соединен с первым входом запоминающего устройства 13, второй управляющий вход которого соединен с выходом компаратора 9, выход блока 13 соединен с вторым входом сумматора, первый вход которого соединен с выходом программного задатчика нагружения 1, а выход - с одним из входов блока 3. 2 ил.

Изобретение относится к экспериментальной технике для прочностных испытаний конструкций. При прочностных испытаниях широко используются электрогидравлические системы нагружения, которые воспроизводят заданные нагрузки или деформации. Цель изобретения повышение точности управления нагружением в зоне пластической деформации испытываемой конструкции, что достигается путем исключения скачкообразных возмущений при переключениях датчиков, например в зоне пластической деформации испытуемой конструкции. На фиг. 1 представлена функциональная схема системы управления нагружением при прочностных испытаниях конструкции; на фиг. 2 графики перехода с датчика нагрузки (F) к датчику деформации () при их переключении в цепи обратной связи при неизменном сигнале программного задания; на фиг. 3 графики перехода в предлагаемом устройстве при изменении сигнала программного задания в момент переключения датчиков в цепи обратной связи. Система содержит программный задатчик 1 нагружения, сумматор 2, регулятор 3 входных сигналов, исполнительный силовой привод 4, объект нагружения 5, датчики деформации 6 и нагрузки 7, блок коммутации 8, первый компаратор 9, блок сравнения 10 и второй компаратор 11, задатчик опорного сигнала 12 и запоминающее устройство 13. При этом выход компаратора 9 соединен с управляющим входом запоминающего устройства 13, информационный вход которого соединен с выходом блока сравнения 10 и с входом второго компаратора 11, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора 8, а выход запоминающего устройства 13 соединен с входом сумматора 2, который включен программным задатчиком 1 нагружения и регулятором 3, входных сигналов. Выходы датчиков нагрузки 7 и деформации 6 соединены соответственно со входами блока сравнения 10 и входами блока 8, при этом выход датчика нагрузки 7 соединен с первым входом компаратора 9, второй вход которого соединен с выходом блока коммутаций 8. Система управления работает следующим образом. Программный задатчик 1 нагружения формирует сигнал задания, который сравнивается с сигналом обратной связи объекта нагружения, усиливается и корректируется в регуляторе входных сигналов 3, поступает на вход исполнительного силовогo привода 4, который воздействует на объект нагружения 5, с помощью коммутатора 8 цепь обратной связи подключен, например, датчик нагрузки 7. При нагружении в области пластической деформации испытываемой конструкции увеличивается разность сигналов датчиков деформации 6 и нагрузки 7, которая измеряется блоком сравнения 10. При программном изменении нагрузки происходит резкое увеличение выходного сигнала датчика деформации 6. При достижении разности сигналов датчиков, равной величине установки задатчика опорного сигнала 12, происходит переключение компаратора 11 и подается сигнал на управляющий вход коммутатора 8, который переключается. В цепь обратной связи подключается датчик деформации 6 и на входы компаратора 9 подаются выходные сигналы датчиков 6 и 7, происходит переключение компаратора 9, и на управляющий вход запоминающего устройства 13 подается разрешающий импульс на запись разности сигналов датчиков, которая поступает с блока 10. С выхода запоминающего устройства 13 на вход сумматора 2 поступает разность сигналов датчиков, которая суммируется с сигналом программного задатчика 1 нагружения. Так как на такую же величину изменяется сигнал обратной связи в блоке 3, то сигнал рассогласования, и, соответственно, управляющий сигнал не изменяются и скачкообразных возмущений в системе при переключениях датчиков не происходит, т. е. обеспечивается безударное переключение датчиков в цепи обратной связи в процессе работы системы управления при разных выходных напряжения датчиков, что приводит к повышению точности регулирования, а также исключается необходимость их остановки для выравнивания выходных напряжений датчиков.

Формула изобретения

Устройство управления нагружением при прочностных испытаниях конструкции, содержащее программный задатчик нагружения, последовательно соединенные регулятор входных сигналов и исполнительный привод, а также первый компаратор, блок коммутации, датчик нагрузки и датчик деформации нагруженной конструкции, подключенные к объекту нагружения, причем выходы датчика нагрузки и датчика деформации нагружаемой конструкции подключены соответственно к первому и второму входам коммутации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности управления нагружением в зоне пластической деформации испытываемой конструкции, в него введены задатчик опорного сигнала, сумматор, второй компаратор, запоминающее устройство и блок сравнения, при этом первый вход блока сравнения соединен с выходом датчика нагрузки, который также соединен с первым входом первого компаратора, выход датчика деформации соединен с вторым входом блока сравнения, выход которого соединен с первым входом запоминающего устройства и вторым входом второго компаратора, первый вход которого соединен с выходом задатчика опорного сигнала, выход второго компаратора соединен с третьим управляющим входом блока коммутации, выход которого соединен с вторым входом первого компаратора, выход которого соединен с вторым управляющим входом запоминающего устройства, выход которого соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен с первым входом регулятора входных сигналов, второй вход которого соединен с выходом блока коммутации, а выход программного задатчика нагружения соединен с первым входом сумматора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 10-2002

Извещение опубликовано: 10.04.2002