УСТРОЙСТВО для ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПРОКИДЫВАЮЩЕГО МОМЕНТА, ДЕЙСТВУЮЩЕГО НА КОНСОЛЬ Советский патент 1973 года по МПК G01L1/26 

Изобретение относится к устройствам для измерения напряжений в сооружениях и может быть использовано при определении опрокидывающих моментов различных элементов, например консолей, при воздействии на них Нагрузки, изменяющейся во времени.

Известные способы и устройства для определения опрокидывающего момента конструкции, вызываемого действием динамической нагрузки, основаны на измерении усилия, приложенного в точке закрепления элемента, удерживающего консоль, различными измерителями усилия (тензометрами, сопротивлениями, индуктивными динамометрами и т. д.). Такими устройствами, измеряющими мгновенное текущее значение опрокидываюи;его момента, невозможно оиределять опрокидывающий момент до появления нагрузки на контролируемой длине конструкции.

Цель изобретения - определение суммарного опрокидывающего момента, вызываемого неравномерно распределенной движущейся нагрузкой, приложенной к консоли с упреждением во времени.

В предложенном устройстве измеритель усилия, создаваемого движуихейся нагрузкой, установлен перед ее входом на консоль, выполнен частотным и соединен с входом последовательного регистра, образованного ячейками с двумя устойчивыми состояниями. Ячейки

2

соединены с ключами, шунтирующими подключенные к источнику питания последовательно соединенные сопротивления, линейно изменяющиеся по величине в зависимости от

номера ячейки регистра. Кроме того, цепь продвигающихся импульсов последовательного регистра связана с частотным датчиком скорости движения нагрузки. На чертеже показана схема устройства.

Измеритель / усилия, создаваемого движу-щейся нагрузкой 2 на единицу длины транспортной линии 3, например конве11ерной ли НИИ, и датчик 4 скорости движения нагрузки установлены перед входом 5 на консоль 6.

Выход измерителя 1 усилия, содержащего, например, частотные динамометры, соединен с входом последовательного регистра 7, состоящего из ячеек 8 с двумя устойчивыми состояниями, а выход датчика 4 скорости, выполненного частотным, присоединен к цепи 9 продвигающих импульсов регистра 7.

Выходы каждой ячейки регистра соединены с нормально замкнутыми бесконтактными ключами 10, щунтирующими калиброванные

сопротивления И, последовательно подключенные через ограничивающее сопротивление 12 к стабилизатору 13 тока. С калибровочными сопротивлениями // соединены цепь 14 электрического выходного снгнала и инд 1катор 15.

3

Устройство работает следующим образом. Во время нагрузки текущее (мгновенное) значение погонной нагрузки 2 преобразуется при помощи измерителя / усилия, вызываемого весом нагрузки, в форму частотно-модулированного импульсного сигнала.

При поступлении на вход регистра 7 иоследовательности импульсов, частота которых отражает текущее значение погонной нагрузки

2в месте установки измерителя / усилия, каждый импульс записывается в первой ячейке 8 регистра 7 и последовательно иереносится в последующие ячейки со скоростью, пропорциональной частоте продвигающих импульсов, поступающих по цепи 9 от датчика 4 скорости движения материала.

Таким образом, скорость иродвижения импульсов в регистре 7 иропорциональна скорости, с которой перемещается нагрузка 2 в процессе ее движения по транспортной линии

3консоли 6, а плотность записанных в ячейках 8 импзльсов характеризует последующее распределеиие интенсивности нагрузки 2 иа рассматриваемой длине консоли 6 в кажды); данный момент времени, т. е. регистр 7 в устройстве выиолняет роль динамически запоминающего и сдвигающего элемента.

С учетом указанного выще распределения плотности импульсов по ячейкам 8 регистра 7, обусловленной зависимостью

,Pi KJ,(Г)

где Pi - текущее значение погонной нагрузки 2 в месте установки измерителя / усилия;

/г - текущее значение частоты имиульсов, поступающих на вход регистра 7;

Ki - коэффициент пропорциональиости, и линейного возрастания величины Ri калиброваииых сопротивлений // в зависимости от номера ячейки регистра, т. е.

RI К,п,(2)

где Пг - Номер ячейки регистра по направлению перемещения импульсов; /Са - коэффициент ироиорциональности,

очевидно, что величина суммарного падения напряжения t/сум. на не защунтированных

ключами 10 калиброванных сопротивлениях 11 в цепи нагрузки стабилизатора 13 тока равна

(3)

i 1

где п - число ячеек регистра 7;

/Сз - коэффициент ироиорциональности.

Учитывая, что величина суммарного оирокидывающего момента Л1сум., создаваемого нагрузкой 2 на длине консоли 6 относительно гочки закреилеиия консоли, например точки ьхода 5, транспортной линии 3 на консоль, определяемая как

Aicy.vi. Kt PI-HI

(4)

где Kt - коэффициент проиорциональности, иропорциональна величина Ьсум. из выражения (6), иолучим, что ио величине выходного электрического стенала, поступающего в цепь

i4 и на индикатор 15, можно с уиреждением определять величину суммарного опрокидывающего момента, действующего на консоль при движении нагрузки 2. Электрический выходной сигнал устройства, пропорциональный

суммарному опрокидывающему моменту, может быть исиользован для заблаговременной защиты консоли от возможных недоиустимых оирокидывающих моментов.

Предмет изобретения

Устройство для определения опрокидывающего момента, действующего на консоль, содержащее измеритель усилия, создаваемого нагрузкой, отличающееся тем, что, с целью защиты консольных конструкций от недопустимых оирокидывающих моментов, оно снабжено датчиком скорости движения нагрузки и

вычислительио-иреобразующим устройством, выиолненным в виде регистра из ячеек с Двумя устойчивыми состояниями, соединеиных с ключами, И1унтирующими подключенные к источнику питания иоследовательно соединенные соиротивления, соединенного последовательно с измерителем усилия и датчиком скорости.

/

i

flPI

Г

/f-T)

/j