Муаровая установка для исследования тонкостенных элементов Советский патент 1988 года по МПК G01B11/16 

4

00

сд

со

Изобретение относится к технике лабораторных испытаний напряженного состояния тонкостенных конструктивный элементов и может быть использовано для оценки прочностных свойств тон- костенных пластин. Целью изобретения является повышение точности и оперативности путем автоматизации графоаналитической обработки картины полос на табло Это достигается наложением на табло двух пар взаимно перпендикулярных пластин с прорезями и шкалами, что в совокупности с электронной схемой позволяет автоматизировать про- цесс обработки муаровых картин. 3 ил.

1Ч

Изобретение относится к технике лабораторных испытаний напряженного состояния тонкостенных конструктивны элементов и является усовершенствова нием установки по авт. св. № 1260675

Целью изобретения является повы- шение точности и оперативности путем автоматизации графоаналитической обработки картины полос на табло.

: На фиг. 1 - 3 изображена кинемати ческая схема установки с раскрытием ее функциональных блоков.

Установка содержит вертикальный и горизонтальный цилиндрические экра- ны 1 и 2, на внутренней поверхности которых нанесены полосы растра, тонкостенный испытуемый образец 3, ис- |полнительный электродвигатель 4 наг- |рузочного устройства, раму 5 муаро- ;вой установки, шаговые электродвига- ;тели 6,7 и 8,9 устройств перемеще- ния вертикального 1 и горизонтальног 2 экранов соответственно с шириной шага (хода), равной расстоянию между iполосами растра экранов 1 и 2, объ- :ектив 10, оптическая ось которого направлена на испытуемый образец 3, матрицу 11 с п фотореле, регистр 12 с двумя ячейками памяти и с вторым Сброс, распределитель 13 (шаговый искатель) на пять выходов, тактовьй генератор 14, источник 15 электрической энергии, табло 16 с п световыми индикаторами, управляемый пере- включатель 17, линию 18 задержки, вре менной интервал задержки которой ра- :вен времени перемещения экрана 1 (или 2) за один такт времени работы тактового генератора 14, блок 19 п схем И на два входа каждая, неподвиж ную направляющую 20, две пары пластин 21, 22 и 23, 24, подвижных в дву взаимно перпевдикулярных направлениях с продольной прорезью и линейной шкалой каждая.

На фиг. 2-3 приведены приращени в вертикальном 25 и горизонтальном 26 направлениях (по оси У и X соответственно) , зажим 27 и направляющая прорезь для перемещения пластин 21 и 22 относительно пластин 22 и 24 и фиксирования значений приращений, 28 и 29 - координатные оси У 28 и X 29, включенные индикаторные световые лампочки 30 (индикаторы), контрольная точка 31 на полосе Муара, величина 32 ошибки в определении уг

с

5 0 0 5 0 5

0

5

ла наклона касательной к контрольной точке 31, набор потенциометрических преобразователей 33 и 34 с заземленным средним отводом каждый, панели 35 и 36 коммутационных гнезд, инверторы 37 и 38, суммирующие усилители 39 и 40, измерительный ус1шитель 41, сдвоенный переключатель 42, вольтметр 43 с симметричной относительно нуля шкалой, переменные резисторы 44-48.

Установка работает следующим образом.

Тактовый генератор 14, питаемый электрической энергией от источника 15, вырабатывает управляющий импульс, который поступает на вход регистра 12 и запоминается в нем, а также.поступает через распределитель 13 на соответствующие входы двигателей 4 и 6- 9 для нагружения испытуемого образца 3 и для перемещения экранов 1 и 2 соответственно. Кроме того, тактовый импульс с выхода генератора 14 поступает на электрические входы п фотореле матрицы 11.

В зависимости от вида исследований деформаций тонкостенного образца 3 в первом такте может отсутствовать усилие нагрузки на этот образец 3 либо одно из перемещений экранов 1 или 2, определяемое электрической схемой распределителя 13.

При поступлении управляющих электрических Сигналов на фотореле матрицы 11 часть их срабатывает под действием светового потока от отражающих поверхностей экранов 1, 2 и поверхности испытуемого образца 3 при наложении светового изображения чередующихся полос растра. Выходные сигналы включенных (сработанных) фотореле матрицы 11 поступают в линию 18 задержки.

При появлении тактового импульса на выходе генератора 14 происходит переполнение ячеек памяти регистра 12. С помощью выходного сигнала регистра 12 срабатывает управляемый переключатель 17, который подготавливает к работу схему И блока 19. Кроме того, второй тактовый импульс с выхода генератора 14 повторно подготавливает к работе все фотореле матрицы 11, которые срабатьшают под действием светового потока от сформированных муаровых полос при перемещении экрачов 1 или 2 с полосами растра или при нагружении испытуемого образца 3. Выходные сигналы включенных фотореле мат- рицы 11 поступают вновь на входы линий 18 задержек и управляемых переключателей 17. С выходов управляемых переключателей 17 . сигналы поступают на одни входы схемы И блока 19, на другие входы.которых к этому моменту времени поступают сигналы с вы-jg ходов линий 18 задержек.

Сработают те схемы И блока 19, на оба входа которых будет подано напряжение с выходов фотореле матрицы

Под действием выходных сигналов

схем И блока 19 включаются соответствующие лампочки 30 табло 16 в виде муаровьпс полос с высокой степенью контрастности, определяемой разностью20 светового потока от светящихся и несветящихся индикаторов табло 16.

Для повышения точности и оператив- нести графоаналитической обработки муаровой картины, высвеченной на таб-25 ло 16, предлагается с помощью направляющих пластин 21, 22 и 23, 24 измерять величины приращений в направлении осей 28 н 29. С этой целью при заданном фиксированном приращении просматривают в прорези направляющих пластин высвеченные лампочки 30 и измеряют (отсчитывают) расстояние между ними в делениях линейных шкал эт11х направляющих пластин.

Для каждой муаровой полосы с по- мощью соответствующего потенциомет- рического преобразователя 33 (34) перемещают движок подвижного отвода., на величину ранее измеренного расстояния с учетом знака (направления перемещения относительно неподвижного среднего заземленного отвода). Далее на коммутационной панели 35 (36) устанавливают коммутационные сдвоен- ные вилки в те гнезда, положение которых относительно осей 28 и 29 соот- , ветствует выбранным направлениям Hs- мерения напряжений (J и Си .

Электрический сигнал в виде разности напряжений двух соседних потенциометров поступает на соответствующий вход суммирующего усилителя 39, 40, Формирование сигнала разности обеспечивается инверторами 37 и 38, которые включены в электрическую цепь одной из сдвоенных коммутационньпс вилок. Величина коэффициента передачи суммирующих усилителей 39 и 40 регулирует-

30

35

40

45

ся с помощью перемен {ых резисторов 44 - 47 и коммутируется с помощью сдвоенного переключателя 42, что обепечивает техническую реализацию умножения постоянной величины (коэффициента Пуассона) на соответствующую частную производную второго порядка. Выходные сигналы усилителей 39 и 40 после суммирования измерительным усилителем 41 предъявляются с помощь вольтметра 43. В одном из положений переключателя 42 производится отсчет показаний с вольтметра 43 величины напр 1жения и а в другом - величины напряжения Gq. Регулировка величины коэффициента |U интенсивности распределенной нагрузки осуществляется с

помощью переменного резистора 48.

. I

Для изменения величины приращений в вертикальном 25 и горизонтальном . 26 направлениях одни из направляющих Пластин 21 и 23 перемещают относительно направляющ 1х пластин 22 и 24 и фиксируют это изменение с помощью зажимов 27. С уменьшением величин приращения повышается точность вы

числении

и б,, и G

Г

Формула изобретения

Муаровая установка для исследования деформац1-гй тонкостенных элементов по авт. св. № 1260675, отличающаяся тем, что, с целью повьЕпения точности и оперативности путем автоматизации графоаналитической обработки картины полос на табло, она снабжена двумя парами пластин с линейными шкалами и продольными прорезями каждая, установленными на табло с возможностью перемещения во взаимно перпендикулярных направлениях, вольтметром, источником постоянного тока с двумя клеммами и заземленной нейтралью, двумя коммутационными панелями с одинаковым набором пар входных и выходных гнезд каждая ,.двумя суммирующими усилителями с изменяемым коэффициентом передачи, связанными своими входами с выходными гнездами соответствующей коммутационной панели, двумя наборами по- тенциометрических преобразователей по числу входных гнезд соответствующей коммутационной панели, имеющими заземленные средние отводы каждый и связанными своими подвижными отводами с соответствукицими входными гнездами коммутационной панели, а крайними отводами - с соответствующими клеммами источника тока, двумя инверторами, связанной с их соответствую/ /

щими входами парой сдвоенных коммутационных вилок и измерительным усилителем, связанным своими входами с выходами суммирующих усилителей, а выходом - с вольтметром.

.J

----t Ср

i i.

, I

L.

2522 21

24 23

9LL2.2

9иг.З