Устройство для измерения усталостной долговечности машиностроительных конструкций Советский патент 1979 года по МПК G01N3/06 

Т - измеряе у5ая долговечность среднеквадрагическсе огклонекие сигнала; оЬ коэффициент пропорциомальносги. На чертеже изображена структурная схема усгройсгва. Описываемое устройсгво содержит тензомегрнческий преобразователь дефор мации 1, измерительный усилитель 2э фильтр 3 с перестраиваемой частотной характеристикой, блок 4 среднеквадрагических отклонений сигнала от нбминап ного, блок 5 непинейногчэ преобразовани : задающий блок 6 управления параметрам ;фильтра и блока нелинейного преобраэов i ния, регистратор 7 и включенный между регистратором и выходом блока нелиней него преобразования 5 согласующий реIGHCTOP 8.Звенья 9 и Ю фильтра 3 однотипны содержат набор переключаемых де;пей 11-12, 13-14, 15-16, аналоговые ключи 17-19 и резистор 20. Выход зве На 9 фильтра 3 подключен через операР.ИОННЫЙ усилитель 21 на вход звена Ю выход которого гшсже через операционны усилитель (на чертеже, не показан) под Ключей на вход R--C цепи 22-23 нассив Кого звена 24 фильтра 3. : Между блоком 5 нелинейного преобра еованйя и пассивным звеном 24 включе лок 4 измерения среднеквадратических о йлонений. Блок 5 содержи операционный усили Гель 25, в цепи обратной связи к.оторо включены нелинейные элементы 26$8j коммутируемые с помощью аЕШлог-о ых. Ю1ючей 29.31, Кривая нелинейного феобразования задается реаистораыи 32-34 и режимом работы. нелинеЁны:-г. элементов 2,6™28. Управляющие входы 35-37 звена 9 38-4О звена Ю фильтра 3 и входы блока 5 нелинейного преобразо вания подключены к выходам задающего блока 6 управления, который выполнен в виде источника питания напряжения посгоянного тока с регулируемым уровнем на выходе..Общее количество цепей фвльгра 3 и нелинейных элементо блока 5 определяется числом заданных дискретных значений показателя кривой выносливости. Устройство работве т следуктеп м образом. Динамические напряжения, ;1,ействую щие в испытуемом изделии, пpeoбpsa oT ся в электрический сигнал и поступают на вход усилителя 2 С выхода усилителя 2 сигнал поступает на фильтр 3, параметры частотной характеристики которого задаются до начала измерения бло ком 6 управления путем коммутации соответствующих R-C цепей. Частотная характеристика фильтра отражает зависимость- повреждения от частоты процесса нагружения и от углг наклона кривой выносливости и описывается выражением: r iгде - частота процесса нагружения, Гц; 1 - показатель наклона кривой выносливости. Отфильтрованный в соответствии с зависимостью повреждаемости от частоты нагружения сигнал поступает на вход блока 4 измерения среднеквадрагического отклонения, с выхода которого осредненный скгнал поступает на блок 5 нелиней- ног-о преобразования, параметры которого также задаются блоком 6 управления путем коммутации соответствующих нелинейных элементов 26-28 и резисторов 32-34 в цепи обратной связи усилителя 25 с помощью аналоговых ключей 29--31. Блок 5 нелинейного преобразования отражает зависимость долговечности от среднекваяратического отклонения сигнала, получаемого на выходе фильтра 3 и описывается выражением: Т-оса, где Т - измеряемая долговечность; S - среднеквадратическое отклонение сигнала Х. - коэффициент прогюрдиональносгн. С выхода блока 5 сигнал, пропорциональный долгхэвечности Т изделия, поступает через резистор 8 на регистратор 7. Результаты проведенных- испытаний подтверждаю высокую точность при иэ-мерениях ус-галостной долговечности конструкций, большуто надежность в работе и простоту обсл)кивания данного устройства. Формула изобретения Устройство для измерения усталостной долговечности машиностроительных конструкций, находшиихся под воздействием случайных нагрузок, содержащее преобразователь деформации в электрический сигнал, кз.эрительную схему и регистратор,

огличаюшееся тем, чго, с целью повышения гоч 1ости измерения, измерительная схема выполнена в виде последовательно соединенных фильтра с перестраиваемой частотной характеристико B.manr(f )з f --- , блока среднеквадратических отклонений сигнала от номинального и блока нелинейного преобразования вида Т ,, а также задающего блока управления параметрами фильтра и

блока нелинейного преобразования, соединенного с их yпpaвляющ г и входами, где f - час го га процесса нагружения; - показатель гаклона кривой выносливости;

Т - измеряемая долговечность; среднеквадратическое отр;лоне нне сигнала

йЬ.- коэффициент пропорциональносги«