Устройство для автоматического обнаружения изменения собственной частоты колебаний испытуемого образца

Устройство для автоматического обнаружения изменения собственной частоты колебаний испытуемого образца

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИНА

ИЗОБРЕТЕН ЫЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсюе

С©цналвтстии вски»

Ресвублнк

1747 (63) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1 2.01.76 (21)2313663/1 8-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.02.78.Бюллетень № 5 (4б) Дата опубликования описания23.01.78

Кл.

1 К 3/00

Гасударстювнньа камктвт

Савата Мкнвстрюа СССР аа двлам иювбрвтвеа и аткрытнк

К 620,163.4 (0B8.B) Боровиков Н. В., Журбенко В. В., Коваль И. П. и Стративнов В. А. (Т2) Авторы изобретения Институт проблем прочности АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОБНАРУЖЕНИЯ

ИЗМЕНЕНИЯ СОБСТВЕННОЙ ЧАСТОТЫ КОЛЕБАНИЙ ИСПЫТУЕМОГО

ОБРАЗЦА

Изобретение относится к испытательной технике, предназначено для использования в установках при испытаниях на выносливость (усталость), может применяться при испытаниях физических и физико-механических свойств материалов, веществ, конструкций и конструктивных элементов.

Известны устройства для определения момента появления трещины или излома испытуемого образца при испытаниях на l0 усталость, содержащие датчик собственной частоты колебаний, фильтр и пороговый элемент. В этих устройствах появление трещины или излома образца фиксируется по факту снижения собственной частоты 1$ колебаний образца до значения частоты настройки фильтра.

Такие устройства имеют недостаточно высокое быстродействие и вследствие этого не обеспечивают необходимой надежности 20 получаемых результатов.

Известно также устройство для определения момента появлении трещины или излома, в котором имеются вспомогательный генератор опорной частоты, датчик собственной 25 частоты колебаний исследуемого объекта, смеситель, частотный фильтр, выделяющий биения разностной частоты, и релейное уст ройство.

Данное устройство наиболее близко к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату. Однако оно характеризуется недостаточно высоким быстродействием, что обусловлено ограниченной полосой пропускания частотного фильтра.

По этой причине при высоких скоростях изменения собственной частоты испытуемых образцов может бьггь пропущен момент появления усталостной трещины.

Цель изобретения — повышение скорости испытаний и надежности автоматического обнаружения усталостной трещины или излома испытуемого образца по изменению соб» ственной частоты колебаний последнего,достигается тем, что в устройство для . автоматического обнаружения изменения собственной частоты колебаний испытуемого, образца, содержащее датчик собственной частоты колебаний испьтгуемого образца и релейный элемент, введены преоб591747

3 разователь "часто а-напряжение цостоянцого тока, источник опорного напряжения постоянного тока и блок сравнения, причем выход датчика собственной частоты колебаний испытуемого образца соединен со входом преобразователя частота-напряжение постоянного тока", выход которого нодсоединен к одному входу блока сравнения, к другому входу которого подсоединен выход источника опорного напряженны постоянного тока, а выход блока сравнения подсоединен ко входу релейного элемента.

На чертеже представлена структурная схема устройства. Датчик 1 собственной частоты колебаний испытуемого образна связан с испытуемым образцом 2, который возбуждается силовозбудителем 3. Через преобразователь 4. частота-напряжение постоянного тока датчик подключен к одному из входов блока сравнения 5, ко вто- 20 рому входу которого подключен выход источника 6 опорного напряжения постоянного тока, а выход блока сравнения 5 подключен к релейному элементу 7. Выход релейного элемента является выходом уст- 25 ройства.

Устройство, работает следующим образом.

Силовозбудитель 3 сообшает испытуемому образцу 2 механические колебания с частотой, равной собственной частоте колебаний.

При изменении собственной частоты колебаний соответственно изменяется частота возбуждения образца. Механические колебания с помощью датчика преобразуются в электри- ческие той же частоты, которые с помошью преобразователя 4 преобразуются в постоянное напряжение. Уровень последнего пропорционален собственной частоте колебаний испытуемого образца.

Выходное напряжение преобразователя 4, частота напряжения постоянного тока и напряжение источника 6 поступают на входы блока сравнения 5. В начале испытаний на

45 выходе блока 5 устанавливается такой уровень напряжения, при котором не срабатывает релейный элемент 7.. В процессе испытаний, в случае снижения собственной частоты колебаний, понижается выходное напряжение

50 преобразователя частота-напряжение постоянного тока 4 и, следовательно, изме няется выходное напряжение блока сравнения

5. Korga выходное напряжение преобразо. вателя "частота-напряжениепостоянного тока

4 становится равным допустимому значению или меньше него, на выходе блока сравнения появляется сигнал, вызывающий срабатывание релейного элемента 7, выход которого может быть нагружен на устройство управ- ления, для отключения возбуждения.

При быстром изменении собственной частоты колебаний образца за временной интервал, определяемый инерционностью преобразователя частота -напряжение постоянного тока 4, на его выходе устанавливается новое значение напряжечия, которое в случае прхода на уровень, меньший установленного источником напряжении постоянного тока, приводит к срабатыванию всей последующей части схемы. В данном устройстве не происходит пропуска фиксации резкого изменения частоты, поскольку резкое изменение собственной частоты колебаний хотя и с незначительной задержкой всегда приводит к изменению уровня постоянного напряжения на одном из входов блока сравнения.

Описанное устройство позволяет ускорит» испытания, снизить их трудоемкость и расширить возможности варьирования условий испытаний.

Формула изобретения

Устройство для автоматического обнаружения изменения собственной частоты колебаний испьггуемого образца, содержащее датчик собственной частоты колебаний испытуемого образца и релейный элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения скорости проведения испытаний и надежности автоматического обнаружения изменения собственной частоты колебаний испытуемого образца при больших скоростях э ее изменения, в него введены преобоазаватель

"частота-напряжение постоянного тока",источник опорного напряжения постоянного тока и блок сравнения, причем abator датчика собственной частоты колебаний испытуемого образца соединен со входом преобразователя частота-напряжение постоянного тока, выxoq которого подсоединен к одному входу блока сравнения, к другому входу которого подсоединен выход источника опорного напряжения постоянного тока, а выход блока сравнения подключен ко входу релейного элем ента

591747

Составит<-:ль fl. Плетнева

Редактор Б, Федотов Техред Э, Чужик Корректор А, Власенко

Закав 579/35 Тираж 831 Подлисное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР

TIo делам иэобретний и открытии

1.1 3035, Москва, Ж-З5, Раушская наб„д, 4/5

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