Устройство для измерения динамических характеристик материалов Советский патент 1986 года по МПК G01N29/00 

1

Изобретение относится к механическим испытаниям материалов и является усовершенствованием устройства по авт.св. № 913234.

Цель изобретения - расширение фунциональных 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 интергрирую щий 5 преобразователи, сумматор 6 и индикатор 7. Датчик 3 скорости через потенциометр 8 подключен к инверсному входу сумматора 6, а через дифференцирующий преобразователь 4, содержащий потенциометр 9, емкость 10 и усилитель 11, к прямому входу сумматора 6, выход которого подключе к вертикально отклюняющим пластинам индикатора 7, горизонтально отклоняющие пластины которого соединены с выходом интегрирующего преобразователя 5, вход которого соединен с выходом датчика 3 скорости. Выход датчика 2 силы соединен с прямым входом сумматора 6.

Устройство также снабжено дополнительными индикатором 12 и сумматором 13, прямой вход которого соединен с выходом 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, горизонтально отклоняющие пластины которого соединены с выходом интегрирующего преобразователя 5. Вибратор 1 с датчиками 2 и 3 устанавливают на исследуемьш материал 14, размещенный в вакуумной печи 5.

Датчик 2 силы вьтолнен в виде синхронного генератора 16, на статорной обмотке I7 которого индуцируется напряжение, пропорциональное мгновенному значению центробежной силы вибратора 1.

Устройство работает следующим образом.

При запуске вибратора 1 сигнал со с таторной обмотки 17 синхронного генератора 16 датчика 2 силы подается

2494352

на сумматор 6. Одновременно с датчика 3 скорости сигнал, пропорциональный виброскорости, подается на интегрирующий преобразователь 5, где фор- 5 мируется вибросмещение, и на дифференцирующий преобразователь 4, где формируется инерционная составляющая

d(/ силы

H -dl

5

5

0

5

0

5

Инверсный сигнал датчика 3 скорости в виде обратной связи по скорости подается на сумматор 6. Сигнал с сумматора 6 подается на вертикально отклоняющие пластины индикатора 7, а на горизонтально отклоняющие пластины подается сигнал с интегрирзтощего преобразователя 5. На экране индикатора 7 формируется полная динамическая характеристика механической системы в виде 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 инверсньй вход дополнительного сумматора 13 подается сигнал с дифференцирующего преобразователя 4, характеризующий инерционные свойства материала. На дополнительном сумматоре 13 формируется сигнал, пропорциональньй силе статической упругости ( F. с.-х). Этот сигнал подается на вертикально отклоняющие пластины дополнительного индикатора 12. На горизонтально отклоняющие пластины дополнительного индикатора 12 подается сигнал с интегрирующего преобразователя 5. На экране дополнительного индикатора 12 получается статическая характеристика упругости. Угол наклона статической характеристики упругости определяет статическую жесткость С

0 исследуемого материала 14.

Таким образом, введение дополнительных сзшматора и, индикатора, подключенных указанным образом, дает возможность определять не только

5 динамические характеристики материала, что реализовано в известном устройстве, но и статические характеристики, а именно статическую жесткость, что расширяет функциональные возможности устройства.

Ф

ормула изо

р е т 8 н и я

Устройство для измерения динамических характеристик материалов по авт.св. № 913234, от. личаю- щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения статической жест кости исследуемого материала, оно

249435. 4

снабжено дополнительными индикатором и сумматором, прямой вход которого соединен с выходом первого сум- матора, инверсный вход дополнитель- J ного сумматора соединен с выходом дифференцирующего преобразователя, а выход дополнительного сумматора соединен с вертикально отклоняющими пластинами дополнительного индикато- to pa, горизонтальное отклоняющие плас- ,тины которого соединены с выходом интегрирующего преобразователя.

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 вертикально- отклоняющим пластинам второго индикатора, на экране которого регистрируется статическая характеристика. 1 ил. (Л tc QD 4 СО СП

Редактор А. Шишкина

Составитель В. Патушин Техред Г.Гербер

Заказ 4229/45 Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Корректор М- Демчик