Устройство для усталостных испы-ТАНий издЕлий Советский патент 1981 года по МПК G01N3/36 

(54) УСТРОЙСТВО для УСТАЛОСТНЫХ ИСПЫТАНИЙ ИЗДЕЛИЙ

значений нагружения, блок индикации коммутатор и два канала максимального и минимального сигналов, каждый из которых включает последовательно соединенные формирователь, выпрямитель/ первый ключ, ячейку памяти, второй ключ, входы формирователей подключены к измерителю нагружения, второй выход формирователя подключен ко входу первого ключа, выходы вторых ключей подключены ко входам вычисления, выход которого подклю,чен к блокам индикации и управления управляиячие входы блоков индикации, вычисления, вторьах ключ;ей, выпрями.телей подключены через конянутатор к програьвчному узлу, который содержит четыре колваутирующих звена, операционный усилитель, сумматор, и выполнен в виде параллельно соединенных генератора силюютричных колебаний, задатчика постоянного уровня нагружения и задатчика скорости перхода между уровнями, выход генератора через коммутируйяцее звено и вы- , ходы задатчиков через коммутирующие звенья и операционный усилитель подключены ко входам сумматора, выход которого подключен ко входу управляшдего элемента распределителя и выходам формирователей, входы генератора, задатчиков кo Флyтиpyющиx звеньев подключены к выходам блока управления, второй выход генератора и выходы задатчиков через Коммутирующие звенья и операционный усилитель подключены ко входам блока управления. . .

На фиг,1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - циклограмма. нагрузок; на фиг.3 - блок-схема выпрямителя и ячейки памяти.

Устройство содержит программный узел 1, канал 2 управления нагружением изделия 3, узел 4 измерения и.индикации. Программный узел 1 включает параллельно соединенные гененатор 5 симметричных колебаний с элементами б и 7 настройкичастоты и амплитуды соответственно, задатчик 8 постоянного уровня нагружения и задатчик 9 скорости перехода между уровнями,коммутируквдие звенья 10-13, ,блок 14 управления, операционный усилитель 15, счетно-импульсный блок 16, сумматор 17. Канал 2 управления содержит последовательно соединенные элемент 18 управления, распределителем 19, силовозбудитель 20, измеритель 21 параметра нагружения. Узел 4 измерения и инди- . кации содержит параллельно соединенные формирователь 22, формирователь 23 с инвертированным на выходе сигн лом, выпрямители 24 и 25, ключи 2629, ячейки 30, 31 памяти и общие дл параллельных каналов коммутатор 32 и блок 33 вычисления амплитудных и средних значений нагружения. К выходу блока 33 подключен блок 34 индикации. Каждый из выпрямителей 24 и 25 содержит ключи 35 и 36, компаратор 37, повторитель 38.

Устройство работает следующим образом.

Набор программы испытанийпроизводится заданием в блоке 14 управления величины скорости, постоянного уровня, амплитуды, частоты и числа циклов для каждой ступени нагружения. При формировании линейного перехода ступени по командам блока

14управления коммутирукхцее звено 11 открывается, звенья 10, 12 и 13 закрываются, задатчик 9 скорости начинает выдавать напряжение, соответствующее скорости Р линейного;

перехода. Операционный усилитель

15переводится в интегрирования и на выходе сумматора 17 появляется напряжение, линейно изменяющееся с заданной скоростью Pi . По достижению этим напряжением заданного постоянного уровня Pny-i блок 14 управления закрывает звено 11, открывает звенья 10 и 13 и выдает команду на задатчик 8. При этом выходное напряжение задатчика 8 соответствует постоянному уровню Pnui ступени, операционный усилитель 15 переводится в режим масштабирования и его выходное напряжение определяет величину указанного уровня. Одновременно по командам блока 14 управления элементы 6 и 7 настройки.задают частоту и амплитуду Рд,- симметричных колебаний генератора 5. При первом (после этого момента) переходе напряжением генератора 5 нулевого уровня блок 14 управления открывает звено 12, и на второй вход сумматора 17 подается напряжение, соответствующее переменной составляющей нагружения . В результате напряжение на выходе сумматора 17 определяет закон изменения мгновенных значений программы испытаний. Счетно-импульсный блок 16 осуществляет счет по сигналам измерителя 21 числа циклов нагружения на данной ступени нагружения, счет ступеней нагружений По достиж шю заданного числа N4 циклов н данной ступени блок 16 выдает CS .. ;ал в блок 14 управления для переключения на следующую ступень нагружения. Сигнал программного узла 1 сравнивается в элементе 18 с сигналом измерителя 21. Напряжение рассогласования воздействует через распределитель 19 на силовозбудитель

20.В результате силовозбудитель 20 производит программное нагружение изделия по сложным знакопостоянным и знакопеременным циклам.

Сигнал с измерителя 21 поступает на узел 4 определяющий экстремальные средние и амплитудные значения параметра нагружения. Переменная соетавляклцая параметра нагружения.имее симметричную форму цикла. Поэтому среднее и амплитудное значение учас ка программной степени, содержащего постоянную и переменную составлякици можно определить по результатам из-г мерения максимального минима ного РГ„;„ значений параметра по фор муле Ртах+Р w-tii PKIOA- Pmin 2 2 где Рд - амплитудное значение; РП-.,- среднее значение. В узле 4 индикации максимально и минимальное значения цикла параме ра нагружения измеряются по методу запоминания экстремальных значений аналогового сигнала на емкостных на копителях, а вычисление среднего и амплитудного значений цикла производится по приведенным алгоритмам. Выпрямители 24 и 25 позволяют запомнить в емкостных ячейках 30, 31 памяти максимальное и минимальное значения цикла соответственно. При возрастании напряжения измерителя 21, по сигналу звена 12 после прохождения напряжением нулевой фазы, коммутатор 32 открывает ключ 35 и Исписывает запомненное ранее на емкости с максимальное значение предыщуго цикла. После окончания указанного импульса, в резуд тате возрастания сигнала с измерителя 21, напряжение на выходе формирователя 22 становится болыде напряжения на емкости С . Компаратор 37 непрерывно сравнивает эти напряжения,и при достижении определенного значения выдает разрешающее напряжение на ключи 26 и 36, открывая их. Происходит подзаряд емкости.С и емкост ной ячейки 30 памяти. Когда сигнал с измерителя 21 пройдет свое максимальное значение, компаратор 37 закрывает ключи 26 и 36. В результате напряжения на емкости С и на емкост ной ячейке 30 памяти дут поддерживаться на уровне, равном запомнен ному максимальному значению. При убывании выходного напряжени измерителя 21 в результате аналогич ного функционирования выпрямителя 25 и ключа 27 на емкостной ячейке 3 запоминается инвертированное максимальное значение цикла. Следователь но, после прохозхдения шлходным напр жением измерителя 21 своего минимального значения в обеих емкостнЕлх ячейках будут записаны экстремальные значения. Поэтому возможно определение среднего и амплитудного значений цикла. По сигналу с выхода звена 12 в момент прохождения переменной составляющей программы нулевой фазы коммутатор 32 кратковременно открывает ключи 28 и 29 н выдает сигналы йа блок. 33 вычисления и блок 34 индикации. По этим сигнашам блок 33 производит определение в аналоговой форме выбранного, значения (максималь-. ного, минимального, среднего или амплитудного), а блок 34 осуществляет его аналогово-цифровое преобразование и индикацию для визуального контроля. Предложенное устройство увеличивает точность определения параметров нагружения и воспроизведения программ нагружения изделий. Формула изобретения Устройство для.усталостных испытаний изделий-, содержащее электрогидравлический распределитель питания с элементом управления, силовозбудитель, измеритель параметра нагружения, счетно-импульсный блок, который подключен входом к измерителю параметра нагруження и элементу управления распределителя питания, программный узел, блок управления, выходы программного узла, а также вход и выход счетно-импульсного блока подключены ко входам блока управления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности задания и точности определения экстремальных, средних и амплитудных значений нагружения изделий, оно снабжено узлом измерения и индикации, содержащим блок вычисления амплитудных и средних значений нагружения, блок индикации, кс 1мутатор и два канала максимального и минимального сигналов, каждый из которых включает последовательно соединенные формирователь, выпрямитель,пер-. вый ключ, ячейку памяти, второй , выходы формирователей подк;почены к измерителю нагружения, второй выход формирователя подключен ко входу первого ключа, выходы вторых,ключей подключены ко входам блока вычисления, выход которого подключен к блокам индикации и управления, управляющие входы блоков индикации, вычисления, вторых ключей, выпрямителей .подключены через коммутатор к программному узлу, KOTOj taa содержит четыре коммутирующих .звена, операсщонный усилитель, сумматор и выполнен в виде параллельно соединенных генератора симметричных колебаний, задатчика постоянного уровня нагружения и задатчика скорости перехода между уровнями, выход генератора через коммутирующее звено и выходы задатчиков через коммутируквдие звенья и операционный усилитель подключены ко входам сумматора, выход которого подключен ко входу управляющего элемента распределителя и входам формирователей, входы генератора, задатчиков, коммутирующих звеньев.подключены к выходам блока управления, второй выход генератора и выходы задатчиков

через кокв«|утирую1цие звенья и операционный усилитель подключены ко входам .управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

. Патент 4ч; анцин 2116126, кл. В 01 N 3/36, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР 349927, кл.в 01 N 3/36, 1972 (прототип) .

9vt.l

emytitfft моярумемил