Устройство для контроля разрушения изделия при испытании на автоколебательном вибростенде Советский патент 1987 года по МПК G01M7/00 

соответствующим текущему значению резонансной частоты изделий, Разност- ньй сигнал с выхода элемента 26 сравнения подается на регистратор 27, Поскольку резонансная частота у изделий с нелинейной упругой характеристикой зависит от амплитуды коле1

Изобретение относится к технике ви бр ои спыт аний изделий, а именно. к устройствам для контроля разрушения изделия при испытании на автоколебательном вибростенде.

Цель изобретения-повышениедосто верности контроля в случае испытани изделий с нелинейной упругой характеристикой при программном ступенчатом изменении амплитуды,колебаний

Сущность изобретения заключается в сравнении первоначального значени резонансной частоты изделия, соотвествующей заданному уровню амплитуды колебаний изделия, с текущими значениями резонансной частоты в тече ние времени испытания изделия при данном уровне амплитуды колебаний.

На чертеже изображена блок-схема автоколебательного вибростенда с предлагаемым устройством для контроля разруше1№1Я изделия.

Вибростенд содержит вибровозбу- дитель 1, усилитель 2 мощности, заданяций генератор 3 с блоком 4 управления, датчики 5 и 6 вибрации соответственно испытуемого изделия и подвижной части вибровозбудителя 1f генератор 7 поиска, амплитудный индикатор 8 резонанса, фазовый детектор 9, фазовый индикатор 10 резонанса, блок 11 совпадения, формирователь 12, программатор 13, фазовращатель 14 с управляющим злемен- том 15, блок 16 активных фильтров j, частотно-зависиьый коммутатор 17, коммутатор 18 режимов, четвертый 19, третий 20, первый 21 и второй 22 ключи, частотный детектор 23, цифровой частотомер 24, работающий в режиме однократного измереюся,, цифроаналоговый преобразователь 25,

баний, осуществление упомянутого сравнения сигналов частотного детектора 23 и цифрового частотомера 24 позволяет достоверно определить изменение резонансной, частоты, обус- лoJ,J eннoe именно разрушением изделия, 1 ил.

элемент 26 сравнения, регистратор 27 и элемент 28 задержки.

Датчик 5 вибрации испытуемого изделия, подключенные к его выходу

частотный детектор 23 и цифровой

частотомер 24, элемент 26 сравнения, один вход которого соединен с выходом частотного детектора 23, а другой - через цифроаналоговый преобразователь с выходом цифрового частотомера, и элемент 28 задержки, выход которого подключен к управляющему входу частотомера, а вход - к выходу программатора 13, образуют

устройство для контроля разрушения испытуемого изделия. Время задержки, устанавливаемое с помощью элемента 28, соответствует времени переходного процесса при ступенчатом изменении амплитуды колебаний.

Автоколебательный вибростенд с устройством для контроля разруше-ii ния испытуемого изделия работает

следуншщм образом.

В исходном положении ключи 19-22 разомкнуты. Напряжение на выходе генератора 7 поиска и частота задающего генератора 3 равны значениям.

с которых начинается сканирование

частоты. По сигналу программатора 13 комь татор 18 режимов замыкает ключи 21 и 22 к запускает генератор 7 поиска, сигнал которого изменяет часто.ту генератора 3 и через ключ 22 и усилитель 2 мощности поступает на .вибровозбудитель 1, Сигналы датчиков 5 и 6 вибрации подаются на входы амплитудного 8 и фазового 10

индикаторов резонанса,соответственно, а также на вход фазового детектора 9.

3

При равенстве частоты генератора 3 резонансной частоты изделия происходит увеличение амплитуды колебаний, а фазовый сдвиг между колебаниями подвижной части вибровозбудителя 1 и изделия соответствует ±Л/2, В этом случае сигнал от амплитудного 8 и фазового 10 индикаторов резонанса поступает на вход блока 11 совпадения, с выхода которого сигнал через фбрмирователь 12 поступает в программатор 13. По команде последнего коммутатор 18 размыкает ключи 21 и 22, замыкает 19 и 20 и возвращает генератор 7 поиска в исходное состояние. Б блоке 16 активных фильтров остается подключенным фильтр, в полосе пропускания которого находится резонансная частота изделия, В результате переключения ключей замыкается цепь обратной связи, в которой с .помощью фазовращателя 14 устанавливается требуемое фазовое соотношение. При этом в конту-

ре возбуждаются автоколебания с резонансной частотой изделия.

Программное изменение амплитуды автоколебаний осуществляется воздействием на коэффициент передачи усилителя 2 мощности посредством программатора 13, Одновременно с изменением амплитуды автоколебаний через элемент 28 задержки с программатора 13 поступает команда на включение частотомера 24, который работает в режиме однократного измерения. Результат измерения частоты преобразуется в аналоговый сигнал с помощью цифро- аналогового преобразователя 25 и сравнивается с выходным сигналом частотного детектора 23, который про порционален текущему значению частоты, посредством элемента 26 сравнения. Разностный сигнал подаётся с выхода элемента 26 сравнения на регистратор 27, показания которого отражают относительное изменение частоты автоколебаний при постоянной амплитуде. При неизменной частоте автоколебаний, которая соответствует резонансной частоте испытуемого объекВНИИПИ Заказ 878/42 Тираж 777Подписное

Произв.-полигр, пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5

0

та, и постоянной амплитуде нагруже- ния показание регистратора равно нулю, Если частота автоколебаний изменяется на одном уровне амплиту- дь автоколебаний, что соответствует разрушению испытуемого объекта, это изменение определяет показания ре-i, гистратора.

Таким образом, на каждом уровне амплитуды колебаний сигнал частотомера 24 является постоянным уровнем, относительно которого определяется изменение текущего значения резонансной частоты, являющееся критерием разрушения изделия. Поскольку у изделий с нелинейной упругой характеристикой резонансная частота зависит от амплитуды колебаний, осуществление указанного сравнения позволяет достоверно определить изменение резонансной частоты, обусловленное именно разрушением изделия.

Формула изобретения

Устройство для контроля разрушения изделия при испытании на автоколебательном вибростенде, содержащее датчик вибрации испытуемого изделия, цифровой частотомер, соединенный измерительным входом с выходом датчика вибрации, цифроанйлоговый преобразователь и регистратор, о т - лич.ающее ся тем, что, с целью повышения достоверности контроля в случае испытания изделий с нелинейной упругой характеристикой при программном ступенчатом изменении амплитуды колебаний, оно снабжено частотным детектором, вход которого подключен к выходу датчика вибт рации, элементом сравнения, один вход которого соединен с выходом частотного детектора, другой через цифроаналоговьпЧ преобразователь - с выходом цифрового частотомера, а выход - с входом регистратора, и элементом задержки, выход которого подключен к управляющему входу цифрового частотомера, а вход служит для подключения к выходу программатора вибростенда.

Изобретение относится к технике виброиспытаний изделий в резонансном режиме на автоколебательном виб- ростенде. Цепью изобретения является повьппение достоверности контроля разрушения в случае испытания изделий с нелинейной упругой характеристикой при программном ступенчатом изменении амплитуды колебаний. Устройство содержит датчик 5 вибрации испытуемого изделия и соединенные с его выходом частотный детектор 23 и цифровой частотомер 24, Последний работает в режиме однократного измерения частоты. Запуск частотомера, 24 осуществляется через элемент 28 задержки сигналом с программатора 13 вибрсстенда. Преобразованный в аналоговую форму с помощью цифроана- логового преобразователя 25 выходной сигнал частотомера 24 подается на элемент 26 сравнения, где производится его сравнение с выходным сигналом частотного детектора 23,