Устройство для контроля механической прочности конструкций из древесины Советский патент 1989 года по МПК G01N33/46 

, Доврогмост

W

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для испытания конструкций из древесины на механическую прочность и позволяет повысить точность контроля. Содержит датчик 1 частоты колебаний, усилитель 2, детектор 3, формирователь 4 импульсов, компаратор 5, пороговый блок 6, измеритель 7 частоты, регистратор 8 с индикатором 9, регистратор 10 с индикатором 11 и интегратор 12. 3 ил.

СП

СО

о

со 00 Од

Ж .

Фи.1

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для испытания констру(ций из древесины иа механическую прочность.

Цель изобретения - повьппение точности контроля.

На фиг,1 приведена блок-схема устройства для контроля механической прочности конструкций из древесины; иа фиг, 2 - принципиальная схема формирователя импульсов, входящего в блок-схему устройства; на фиг, 3 - структурная схема механической части устройства.

Устройство содержит датчик 1 час- тоты колебаний, усилитель 2, детектор 3, пороговый блок А, компаратор 5, формирователь 6 импульсов, измеритель 7 частоты, регистратор 8 с индикатором 9, регистратор 10 с индикатором 11 и интегратор 12, Пороговый блок 4 состоит из резистора 13, конденсатора 14, делителя напряжения, включающего резистор 15 и регулируемый резистор 16, снабженный шкалой. Механическая часть состоит из рамы 17 с упорами 18, снабженная эластичным ремнем 19, ограничителем 20, кронштейном 21, осью 22, и поворотным рычагом 23, который выполнен с головкой 24, ударником 25, гибким фалом 26 с рукояткой 27, Гибкий фал 26 через шкив 28 и скобу 29 передает усилие на поворот1« 1й рычаг 23,

Устройство работает следующим образом,

, Оператор устанавливает раму 17 -на конструкцию, например деревянную I опору линии электропередач , и фиксирует ее в определенном месте при помощи эластичного ремня 19, Одновременно устанавливается на деревянную конструкцию в определенном месте датчик 1 частоты колебаний, которым может служить широкополосный микрофон. Места установки рамы 17 и датчика 1 частоты колебаний на деревянной конструкции определяются экспериментально, исходя из ее размеров.

После установки рамы 17 и датчика 1 оператор рукояткой 27 и фалом 26 переводит поворотный рычаг 23 в верхнее положение, до точки нажатия рычага 23 с ограничителем 20 поворота. Указанная точка определяет для данного места крепления на деревянной конструкции известный запас по- тенциальной энергии ударника 25

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Затем оператор отпускает рукоятку 27 и ударник 25 под действием массы тела перемещается вниз, совершая движение по дуге вокруг оси 22 поворотного рычага 23 до момента удара по деревянной конструкции. При этом потенциальная энергия ударника 25 переходит в кинетическую энергию удара, который создает упругие деформации в деревянной конструкили, что вызывает гармонические затухающие колебания. Частота этих колебаний определяется физико-механическими параметрами конструкции. В деревянной конструкции, которая в целом является упругой системой, в указанном диапазоне частот гармонических затухающих колебаний присутствует резонансная частота, которая отличается от других частот поньппенной амплитудой. Все гармонические сигналы усиливаются усилителем 2 и выпрямляются детектором 3, который пропускает только положительные составляющие сигналов. Указанные сигналы поступают на вход компаратора 5 и на вход порогового блока 4,

Пороговый блок 4 формирует на конденсаторе 14 пороговый уровень напряжения. Указанный сигнал через делитель напряжения на резисторе 15 и регулируемом резисторе 16 поступает на вход компаратора 5, При этом величины уровня сигнала на выходе делителя устанавливаются по шкапе регулируемого резистора 16 для деревянных конструкций в пределах 0,5 - 0,9 начального уровня.

Затем сигнал с компаратора 5 поступает на вход формирователя 6 импульсов, который вьщает на выход прямоугольные импульсы постоянной длительности и амплитуды, частота которых соответствует частоте резонанса деревянной конструкции. Эти импульсы поступают на вход измерителя 7 частоты, а с его выхода полученный результат фиксируется на регистрирующем устройстве В и визуально снимаются показания оператором по индикатору 9, При этом регистрирующее устройство 7 позволяет сохранять полученный результат для его анализа и записи оператором. Для проведения следующего измерения оператор нажимает кнопку Сброс и стирает старую информацию с регистрирующего устройства 8,

Добротность деревянной конструкции определяется одновременно с резонансной частотой конструкции. Сигналы с выхода компаратора 5, которые превьппают уровень установленного порога по шкале порогового блока 4, поступают на вход интегратора 2, Поскольку амплитуда указанных сигналов прямо пропорциональна величине добротности упругой деревянной конструкции, то уровень напряжения на выходе интегратора 12 также прямопро порционален величине добротности кон струкции древесины. Этот ур1овень фик сируется на регистраторе 10 и визуально снимаются показания оператором по индикатору 11, При этом регистратор 10 позволяет сохранить полученный результат для его анализа и .записи оператором.

Для проведения следующего измерения оператор нажимает кнопку Сброс и стирает старую информацию с регистратора 10,

Предлагаемое устройство для контроля механической прочности конструкций из древесины позволит повысить точность измерения.

Вход f3

Формула изобретения

Устройство для контроля механической прочности конструкций из древесины, преимущественно опор линиЛ злектроперадач, содержащее раму с упорами, поворотный рычаг с ограничителем и привод, отличаю10 щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено датчиком частоты колебаний, усилителем, детектором, формирователем импульсов, компаратором, интеграто- 15 ром, пороговым блоком, измерителем

частоты, двумя регистраторами с соответствующими индикаторами, а поворотный рычаг выполнен с головкой,причем датчик частоты колебаний через

20 усилитель подключен к входу детектора, выход которого соединен с входом порогового блока и с одним из входов компаратора, другой вход которого соединен с выходом порогового блока, выход компаратора соединен с входами интегратора и формирователя импульсов, выход которого подключен через измеритель частоты к первому регистратору, а выход интегратора подклю30 чен к второму регистратору.

25

ВыхоВ

27

фиг. J

19