Стенд для возбуждения резонансных колебаний конструкций при испытаниях на усталость Советский патент 1985 года по МПК G01M7/00 

Изобретение относится к испытат ной технике и может быть использов но для испытаний образцов материалов и натурных конструкций на уста лость и вибропро.чность. Известен испытательный стенд, с держащий гидровоэбудитель с электрический управлением, в котором пе создаются .за счет -автоколебаний в замкну контуре,включающем в себя испытуемый объект 1 J. Недостатком этого стенда являет невозможность возбузкдения динамиче ких нагрузок на резонансных частот испытуемых объектов. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является стенд для возбуждения резонансных колебаний конструкций при испытаниях на усталость, содержащий последо вательно соединенные устройство для контроля колебаний испытуемой конструкции, коммутатор, фазовращатель, полосовой фильтр, усилитель мощности и вибровозбудитель, образующие с испытуемой конструкцией ав токолебательный контур, цепь отрица тельной обратной связи, включающую интегратор и автомати еский регулятор амплитуды, колебаний,задатчи уровня возбуждения и программатор, включающий формирователь входного сигнала,.пересчетное устройство, счетчик, задатчики длительности или числа циклов нагружения, диодные матриг, схемы сравнения заданных и фактических значений длительности или числа циклов нагружения и блок управления 2 J. Недостатком известного стенда является низкая точность фиксации момента появления начальных разруше ний конструкции. Цель изобретения - повышение точ ности фиксации момента появления на чальных разрушений конструкции. Цель достигается тем, что в стенде для возбуждения резонансных колебаний конструкдий при испытаниях на усталость, содержащем последовательно соединенные устройство для контроля колебаний испытуемой конструкции, коммутатор, фазовра- щатель, полосовой фильтр, усилитель мощности и вибровозбудитель, образующие с испытуемой конструкцией автоколебательный контур,цепь отрицательной обратной связи, включаю щую интегратор и автоматический регулятор амплитуды колебаний, задатчик уровня возбуждения и программа-тор, включающий формирователи входного сигнала, пересчетное устройство, счетчик, задатчики длительности или числа циклов нагружения, диодпые 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 сигнализаторы 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 вибровозбудитель 1,усилитель 2 мощности, фазовращатель 3., полосовой фильтр 4, устройство 5 дпя контроля колебаний испытуемой конструкции 6 и ее состояния, 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 1 уровня возбуждения, программатор 12 и коммутатор 13. 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 декадХ, диодные матрицы 20, с которыми соединены задатчики 2I числа циклов каждой из N ступеней программы, схемы 22 совпадения и блок 23 управления. Стенд работает следую11и1м образом. При нарушении равновесия испытуемая конструкция 6 начинает совершать колебания с собственными частотами. Эти колебания воспринимаются устройством 5 и преобразуются в нем электрические сигналы,которые после усиления в усилителе 2 используются для питания вибвовозбудителя I. Авто колебания в контуре автоматически устанавливаются на одной из собственных частот, для которой амплитуда составляющей сигнала в цепи поло жительной обратной связи максимальна На выходе интегратора 9, подклю-чаемого коммутатором I3 на определен ных ступенях программы к соответству ющему датчику 7, вьфабатывается элек рический сигнал.пропорциональный амп литуде контролируемого параметра воз буждаемых колебаний. Этот сигнал используется для осуществления отрицательной обратной связи в регуляторе 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 ко личества циклов блок 23 управления воздействует на ко мутатор 13, который выполняет операции, связанные с переходом на очередную ступень программы. В 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 введениго сигнализаторов 8 повреждений непосредственно в автоколебательный контур при срабатывании их в момент появления начальных разрушений конструкции они сразу останавливают вибровозбудитель I, так как сигнал в автоколебательном контуре практически без запаздывания становится равным нулю. Если в результате испытаний произойдет опасное уменьшение жесткости, конструкции 6, связанное не только с .появлением трещин, а например, с износом сочленений, ростом люфтов и т.п., то уменьшится собственная частота испытуемой конструкции, вслед за ней автоматически уменьшится частота 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 введе1шю сигнализаторов повреждений непстсредственно в автокоебательнь1й контур.

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.