Устройство для исследования прочностных свойств машиностроительных конструкций Советский патент 1992 года по МПК G01N3/02 

XI VJ

сл (

-N

Изобретение относится к измерительной технике, в частности для исследования прочностных свойств машиностроительных конструкций, например, конструкций воздушных судов.

Известно устройство для исследования прочностных свойств машиностроительных конструкций, содержащее преобразователь, блок измерения состоящий из параллельно включенных-схемы измерения механических напряжений и пикового детектора, блок нелинейных преобразований, состоящий из аналого-цифрового преобразователя и программируемого постоянного запоминающего устройства, сумматор, регистратор и функциональный преобразователь.

Недостатком данного устройства является низкая погрешность измерения за счет того, что учитывается только максимальное значение механических усилий.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для исследования прочностных свойств машиностроительных конструкций, содержащее последовательно соединенные амплитудный дискриминатор, многовходовой блок совпадения и блок распределения импульсов, блок управления, входы которого соединены с выходами амплитудного дискриминатора, а выходы - со второй группой входов блока совпадений.

Недостатком известного устройства является низкая точность за счет того, что устройство не позволяет исследовать степень влияния различных амплитудных значений внешней нагрузки на конечную оценку усталостной повреждаемости.

Цель изобретения - повышение точности,

Поставленная цель достигается тем, что устройство для исследования прочностных свойств машиностроительных конструкций, содержащее последовательно соединенные амплитудный дискриминатор, много- входовый блок совпадения и блок распределения импульсов и блок управления, входы которого соединены с выходами амплитудного дискриминатора, а выходы - со второй группой входов блока совпадений, снабжено последовательно соединенными задатчиком режимов исследований, входы которого соединены, с выходами блока распределения импульсов, первым мно- говходовым блоком ИЛИ, блоком вычитания, блоком деления, перепрограммируемым постоянным запоминающим устройством и индикатором, вторым многовходовым блоком ИЛИ, входы которого соединены со второй группой выходов блока распределения импульсов, а выход со вторыми входами блоков вычитания и деления, и частотным компаратором, вход которого предназначен для соединения с датчиком физической величины, а выход соединен с входом амплитудного дискриминатора.

На чертеже изображено устройство для исследования прочностных свойств машиностроительных конструкций.

0 Устройство состоит из последовательно соединенных амплитудного дискриминатора 1, многовходового блока 2 совпадений и блока 3 распределения импульсов, блока управления 4, входы которого соединены с выходами амплитудного дискриминатора 1,

5 а выходы - со второй группой входов блока 2 совпадений, последовательно соединенных задатчика 5 режимов исследований, входы которого соединены с выходами блока 3 распределения импульсов, первого мно0 говходового блока ИЛИ 6, блока 7 вычитания, блока 8 деления, перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства 9 и индикатора 10, второго многовходового блока ИЛИ 11 и частотного компаратора 12. Входы

5 второго многовходового блока ИЛ И 11 соединены со второй группой выходов блока 3 распределения импульсов, а выход-со вторыми входами блоков вычитания 7 и деления 8. Вход компаратора 12 предназначен для со0 единения с датчиком физической величины (не показан), а выход соединен с входом амплитудного дискриминатора 1.

Устройство для исследования прочностных свойств машиностроительных конст5 рукций работает следующим образом.

Для объяснения принципа его действия необходимо исследовать прочностные свойства конструкции при воздействии на нее внешней нагрузки в частотном диапазо0 не fi - fa, амплитуды А локальных экстремумов (максимумов и минимумов) нагрузки лежат в пределах AN-I до AN (где N - число уровней квантования), Заданная полоса частот выделяется с помощью частотного ком5 паратора 12, на который поступает сигнал с датчика физической величины (не показан). Амплитудный дискриминатор 1 вырабатывает импульсы в моменты пересечения уровней квантования входным сигналом

0 (положительные - при увеличении сигнала, отрицательные - при его уменьшении), Блок 4 управления реагирует на изменение полярности входных импульсов. При изменении полярности импульса, этот импульс

5 через многовходовой блок 2 совпадения проходит по соответствующей входной шине на блок 3 распределения импульсов, определяя тем самым наличие во входном сигнале локального экстремума определенного уровня. Блок 3 распределения импульсов выполнен таким образом, что отрицательные импульсы, соответствующие пересечению входным сигналом N-1 уровня квантования, и положительные, соответствующие пересечению уровня квантования поступают по одной входной шине блока 3 распределения импульсов. По 1-ой выходной шине блока 3 распределения импульсов следуют импульсы, соответствующие появлению локальных экстремумов - минимумов, оказавшихся ниже первого (максимальных по амплитуде) уровня квантования, по выходным шинам включительно до следуют импульсы соответствующие локальным экстремумам (минимумам и максимумам) в определенном дифференциальном коридоре, по N+1 - по выходной шине блока 3 распределения импульсов следуют импульсы, соответствующие наличию в сигнале локальных экстремумов (мак- симумов) амплитудой выше (максимального по амплитудной величине) уровня квантования. С помощью задатчика 5 режимов исследований, представляющего собой набор механических ключей, опера- тор отключает необходимую выходную шину блока 3, по которой следуют импульсы в исследуемом коридоре от Ам-1 до AN. Импульсы, следующие по остальным шинам через первый многовходовой блок ИЛИ 6, поступают на один из входов блока 7 вычитания. На другой вход блока 7 вычитания через второй многовходовой блок ИЛИ 11 поступают все импульсы, соответствующие наличию локальных экстремумов в сигнале с датчика. Таким образом, блок 7 вычитания выполняет операцию п0-п, т.е. определяет разницу между общим числом локальных экстремумов п0 следующих с блока ИЛИ 11 и числом п локальных экстремумов еле- дующих с блока ИЛИ 6. Блок 8 деления

„п0 - п„

выполняет операцию

По

, определяя

тем самым содержание локальных экстремумов исследуемого коридора (э примере Ам-1 до AN) в суммарном распределении экстремумов. Так как выходы блока 8 деления соединены с адресными входами перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства 9, то на выходе перепрограммиру- змого запоминающего устройства устанавливается содержимое ячейки, адрес которой равен значению, зафиксированному в блоке 8 деления. В эти ячейки заносится априорная информация об усталостной повреждаемости конструкции. Результат в выбранных единицах отображается на индикаторе 10.

Формула изобретения

Устройство для исследования прочностных свойств машиностроительных конструкций, содержащее последовательно соединенные амплитудный дискриминатор, многовходовый блок совпадения и блок распределения импульсов и блок управления, входы которого соединены с выходами амплитудного дискриминатора, Е выходы - с второй группой входов блока совпадений, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено последовательно соединенными задатчиком режимов исследований, входы которого соединены с выходами блока распределения импульсов, первым многовходовым блоком ИЛИ, блоком вычитания, блоком деления, перепрогрэммируемым постоянным запоминающим устройством и индикатором, вторым многовходовым блоком ИЛИ, входы которого соединены ее второй группой выходов блока распределения импульсов, а выход - со вторыми входами блоков вычитания и деления, и частотным компаратором, вход которого предназначен для соединения с датчиком физической величины, а выход соединен со входом амплитудного дискриминатора.

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности за счет оценки вклада различных амплитуд на усталостную повреждаемость, Амплитудный дискриминатор 1 вырабатывает импульсы, поступающие через многовходовый блок 2 совпадения на блок 3 распределения импульсов, с выхода которого сигналы идут на блоки 7 и 8 вычитания и деления, где осуществляется подсчет числа локальных экстремумов в частотном промежутке, заданном частотным компаратором 12. 1 ил.