Устройство для управления нагружением при ресурсных испытаниях Советский патент 1987 года по МПК G05B19/02 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для проведения усталостных испытаний образцов материалов и конструкций.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения коррекции Kosdr- фициента добротности привода при знакопеременном 11 1клическом нагружении.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство для управления нагру- жением при ресурсных испытаниях содержит программный задатчик .1, элемент 2 сравнения, регулируемый усилитель 3, силовой привод 4, датчик 5 силы, датчик 6 деформации с объектом 7, делитель 8, задатчик 9 жесткости, элемент 10 сравнения, блоки 11 и 12 выборки-хранения, блок 13 определения моментов экстремумов, переключатель 14, корректирующий элемент 15,, нуль-орган 16.

Устройство работает следующим об.разом.

При знакопеременном циклическом , нагружении синусоидальный сигнал с программного зДдатчика 1 сравниваетс в элементе 2 с сигналом датчика 5 силы и усиливается р.егулируемым усилителем 3 с регулируемым коэффициентом усиления. Силовой привод 4 нагружает испытуемый объект 7 до тех пор, пока сигнал датчика 5 силы не сравняется с сигналом программного задатчика. Отслеживание нагрузки по входному сигналу с программного задатчика происходит непрерывно. В процессе циклического нагружения на делителе 8 формируется сигнгш, пропорциональный жесткости испытуемого объекта, который сравнивается с сигналом задатчика 9 жесткости на элементе 10 сравнения.

В каждом i-M цикле нагружения на выходе элемента 10 сравнения формируется сигнал и , пропорциональный разности между измеренной и задаваемой жесткостями и равный

и,

К (Ср, - Ср, F о.

К (С

с.,--

где С .- жесткость в текущем i-м цикле

при растяжении объекта; C|,.j - то же , при сжатии объекта;

Ь

0

5

0

5

0

5

С- - величина задаваемой жесткости;

К - коэффициент пропорциональности;

F - усиление нагружения. Блок 13 определения моментов, экстремумов формирует импульсы f и сС в моменты прохождения максимума и минимума циклической нагрузки соответственно. Импульсом сГ блок 11 выборки-хранения устанавливается напряжением. Up К(С pj - Cj), импульсом (2 блок 12 выборки-хранения устанавливается напряжением U К(С. -С,,) .

С- Ж ь t .

В фазе растяжения, когда F О, нуль- орган 16 соединяет вход корректирующего элемента 15 с выходом блока 11, а в фазе сжатия через переключатель 14 - с выходом блока 12.

Корректирую1дий элемент 15 формирует сигнал изменения коэффициента усиления регулируемого усилителя, обеспечивающий постоянное значение коэффициента добротности следящей системы .как в фазе растяжения, так и в фазе сжатия испытуемого объекта соответственно измеренным значением жесткости в этих фазах.

Поскольку коррекция коэффициента усиления и стабилизация коэффи-циента добротности происходят в моменты достижения экстремумов нагрузки на испытуемом объекте, точность коррекции не зависит от случайных помех и нестабильности сигнал 1 жесткости в зоне малых нагрузок, что обеспечивает устойчивую работу устройства и высокую точность коррекгщи коэффициента передачи С1шового привода при знакопеременном циклическом нагружении.

Формула изобретения Устройство для управления нагруже- нием при ресурсных испытаниях, содержащее программный задатчик, первьй и второй элементы сравнения, регули- руемьй усилитель, силовой привод, связанньй с объектом, на котором установлены датчик силы и датчик деформации, делитель, задатчик жесткости и корректирующий злемент, выход которого соединен, с управляющим входом регулируемого усилителя, подключенного входом к выходу первого элемента сравнения, первьш вход которого соединен с выходом программного задатчика, а второй вход первого элемента соединен с выходом датчика силы

и с первым входом делителя, второй вход которого соединен с выходом датчика деформации, выход регулируемого усилителя соединен с входом силового привода, выход задатчика жесткости соединен с первым входом второго элемента сравнения, о т л и- ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, оно дополнительно содержит блок определения моментов экстремумов, первый и второй блоки выборки-хранения, переключатель и нуль-орган, вход которого соединен с

первым входом делителя, подключенноРедактор В. Петраш Заказ 4218/36

Составитель Ё, Власов

Техред М.Ходанич Корректор М. Демчик

Тираж 863Подписное

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

39495

го выходом к второму входу второго элемента сравнения, выход которого подключен к входам первого и второго блоков выборки-хранения, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам переключателя, подключенного выходом к входу корректирующего элемента, управляющий вход переключателя соединен с выходом нуль-органа, вход которого соединен с входом блока определения моментов экстремумов, выходы максимума и минимума которого подключены к управляющим входам соответственно первого и второго блоков выборки-хранения.

5

10

15

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для проведения усталостных испытаний образцов материалов и элементов конструкций. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства для управления нагружением при ресурсных испытаниях. Устройство содержит программный задатчик 1, элементы сравнения 2-й 10, регулируемьш усилитель 3, силовой привод 4, датчики силы 5 и деформации 6, задатчик жесткости 9, делитель 8, блок 13 определения моментов экстремумов, блоки выборки- хранения 11 и 12, переключатель 14, корректирующий элемент 15 и нуль-орган 16. Устройство обеспечивает раздельную коррекцию коэффициента добротности привода при сжатии и растяжении в случае знакопеременного циклического нагружения. 1 ил. с iS со СА: со 1 ;о ел