Устройство для предотвращения повторного удара подвижной платформы ударного испытательного стенда Советский патент 1982 года по МПК G01M7/00 

(5t) УСТРОЙСТВО для ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ПОВТОРНОГО УДАРА ПОДВИЖНОЙ ПЛАТФОРМЫ УДАРНОГО ИСПЫТАТЕЛЬНОГО СТЕНДА 367 исключается воздействие на испутемое изделие отрицательной перегрузки, что обусловливает: недостаточную точность испытаний. Целью изобретения является повышение точности испытаний. Для достижения поставленной цели в устройстве в качестве датчика использован акселерометр, установленный на платформе, а линия задержки выполнена в виде .электрически соединенных между собой операционного усилителя, нуль-органа, интегратора, источника опорного напряжения, в ыпрямителя, запоминающего элемента форми рователей переднего и заднего фронтов импульса, разрядного ключа, гене ратора пилообразного напряжения и компаратора, при этом входная шина линии задержки соединена с входом интегратора и операционного усилителя, выход которого связан с первым входом нуль-органа, второй вход нуль органа соединен с выходом источника опорного напряжения, входы формирова телей переднего и заднего фронтов импульса подключены к выходу нульоргана, выходы формирователей переднего и заднего фронтов импульса соединены соответственно с разрядным ключом и запускающим входом генератора пилообразного напряжения, выход интегратора через выпрямитель связан с запоминающим элементом, подключенным к разрядному ключу и первому входу компаратора,второй вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, а выход компаратора связан с тормозом. На фиг.1 представлена блок-схема предложенного устройства; на фиг,2 временная диаграмма напряжений в отдельных точках приведенной на фиг.1 блок-схемы. Устройство содержит установленный на платформе ударного стенда даТчик акселерометр 1 например пьезоэлектрического типа) для измерения ударно го импульса, подключенную к нему через предварительный усилитель 2 и фильтр 3 линию задержки, состоящую из операционного усилителя и интегратора 5, нуль-органа 6, выход кото рого подключен к входам формирователей 7 и 8 импульсов переднего.и задн го фронтов импульса соответственно, разрядного ключа Э, генератора 10 пи лообразного нап.ряжения, компаратора 11. выпрямителя 12, запоминающего элемента 13, источника Н опорного напряжения, и тормоз 15- Акселерометр 1 и подключенная к нему через предварительный усилитель фильтр 3 линия задержки образует систему управления тормозом 15. Устройство работает следующим образом. При -свободном падении платформы на выходе акселерометра 1, установленного на платформе, возникает импульс напряжения, пропорциональный ускорению {см.фиг. ). Участок оа на графике (см.фиг.2,а соответствует разгону подвижной платформы с установленным на ней испытуемым изделием с равноускоренным движением под действием силы тяжести до скорости Vj . Участок аб соответствует активному этапу удара, при котором ускорение, развиваемое подвижной платформой, увеличивается до максимальной величины. Участок бв соответствует пассивному этапу удара, при котором происходит изменение ускорения от максимального до нуля. Участок вг соответствует отскоку подвижной платформы с равнозамедленным движением под действием силы тяжести. Вырабатываемый акселерометром 1 импульс напряжения, показанный на фиг.2, а, проходит через предварительный усилитель 2 и фильтр 3, в результате чего устраняются колебания, наложенные на импульс вследствие дребезга, различных помех и т.п. Далее импульс ускорения усиливается операционным усилителем (см. фиг. 2,6 ) и подается на первый вход нуль-органа 6, второй вход которого соединен с источником 14 опорного напряжения. На выходе Нуль-органа 6 формируется прямоугольный импульс, длительность которого равна длительности измеряемого ударного импульса (см.фиг.2,в ). С выхода нуль-органа б прямоугольный импульс подается на формирователи 7 и 8, на выходах которых при этом формируются короткие импульсы, временное поло жение которых соответствует переднему и заднему фронтам измеряемого ударного импульса (см. фиг.2,г ид. Импульс ускорения, с выхода фильтра 3, поступающий на вход операционного усилителя k, одновременно подается на интегратор 5 на выходе которого образуется сигнал, пропорциональный скорости подвижной платформы ударной установки. Форм выходного сигнала интегратора 5 показана на фиг.2,е. Этот сигнал выпрямляется выпрямителем 12 и поступает на запоминающий эле71ент 13, на выходе которого образуется постоянное напряжение, величина которого соответствует конечной скорости V( подвижной платформы. Форма сигналов на выходах выпрямителя 12 и запоминающего элемента 13 показана соответственно на фиг.2, жи 3. Величина конечной скорости V подвижной платформы определяется из выражения 8 K(t)dt, где K(t) - закон изменения перегруз ки; ( - ускорение свободного падения. Для улучшения точности срабатыва ния перед началом процесса запомина ния величины скорости VK выход запоминающего элемента 13 подключаетс к .земляной шине разрядным ключом 9 который срабатывает при подаче сигн ла с формирователя 7 переднего фрон та импульса. Благодаря подключению выхода запоминающего элемента 13 к земляной шине осуществляется предварительное обнуление запоминающего элемента 13iB результате чего выходное напряжение на элементе 13 весьма точно соответствует величине скорости V, . Выходной сигнал с запоминающего эле-мента 13 поступает н один из входов компаратора 11, на другой вход которого подается линей нарастающее напряжение с выхода ген ратора 10, работающего в режиме жду щего запуска импульсом с формироват ля 8. Запуск генератора 10 происходит в момент начала отскока подвижной платформы. Форма выходного напряжения генератора 10 показана на фиг.2,и: Скорость нарастания выходного напряжения генератора 10 выбир ется пропорционально величине . Как только линейно нарастающее напряжение достигается значения Уцкомпаратор 11 формирует на выходе импульсный сигнал (см.фиг.2,к }, который, поступает на вход тормоза 15, и подвижная платформа ударного испытательного стенда фиксируется. Фиксация подвижной платформы проИСХОДИТ весьма строго в тот момент, когда скорость подвижной платформы после ее отскока от амортизатора становится равной нулю. Этим достигают устранение действия на изделие отрицательной перегрузки и, следовательно, повышение точности испытаний. Формула изобретения Устройство для предотвращения повторного удара подвижной платформы ударного испытательного стенда, содержащее тормоз и систему управления тормозом, включающую датчик и подключенную к нему линию задержки, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности испытаний, в качестве датчика использован акселерометр, установленный на платформе, а линия задержки выполнена в виде электрически соединенных между собой операционного усилителя, нульоргана, интегратора,.источника опорного напряжения, выпрямителя, запоминающего элемента, формирователей переднего и заднего фронтов импульса, разрядного ключа, генератора пилообразного напряжения и компаратора, при этом входная шина линии задержки соединена с входом интегратора и операционного усилителя выход которого связан с первым входом нуль-органа,второй вход нуль-органа соединен с выходом источника опорного напряжения, входы формирователя переднего и заднего фронтов импульса подключены к выходу нуль-органа, выходы формирователей переднего и заднего фронтов импульса соединены соответственно с разрядным ключом и запускающим входом генератора пилообразного напряжения, выход интегратора через выпрямитель связан с запоминающим элементом, подключенным к разрядному ключу и первому входу компаратора, вторйй вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, а выход компаратора связан с тормозом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР W 191862, кл. G 01 М 7/00, 1961. 2.Патент США f ЗЮЗПб, кл.73-12, 1963.

uz1

О