Устройство для регулирования нагрузки испытательных машин Советский патент 1982 года по МПК G05D15/01 G01L3/18 

1

Изобретение относится к системам регулирования неэлектрических величин и может быть использовано в испытательных машинах, предназначенных для испытанид образцов материалов на ползучесть и длительную прочность.

Известны универсальные электрогидравлические машины, позволяющие проводить испытания различных видов, содержащие датчик нагрузки, измерительный усилитель (преобразователь), блок сравнения, усилитель, исполнительный элемент, задатчик нагрузки 1.

Однако в схеме регулирования нагрузки отсутствует возможность регулирования ее по закону, необходимому для поддержания постоянного напряжения на образцах различных материалов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для регулирования нагрузки испытательных машин, содержащее

последовательно соединенные датчик нагрузки, измерительный усилитель, блок сравнения, усилитель и исполнительный элемент, датчик деформаций, источник опорного напряжения и задатчик -нагрузки 2 .

Недостатком известного устройства является ограниченный диапазон использования за счет применения кулачкового устройства.

to

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается за счет того,что в устройство введены два делителя напряжениия, масштаб15ный усилитель, сумматор и коммутатор, один из входов которого соединен с задатчиком нагрузки, а выход - со вторым входом блока сравнения, второй вход коммутатора подключен к вы20ходу первого делителя напряжения, один из входов которого соединен с задатчиком нагрузки, а другой - с выходом второго делителя напряжения. один из входов которого подсоединен к источнику опорного напряжения, а другой - к выходу сумматора, один из входов которого подключен к источнику опорного напряжения, а другой - через масштабный усилитель к датчику деформаций. На чертеже представлена схема ре гулирования нагрузки в предлагаемом устройстве. Устройство содержит датчик 1 нагрузки, последовательно соединенные с ним измерительный усилитель 2, блок 3 сравнения, усилитель А и исполнительный элемент 5. Коммутатор 6 один из входов которого соединен с задатчиком 7 нагрузки, а выход - со вторым входом блока 3 сравнения, вто рой вход коммутатора 6 подключен к выходу первого делителя 8 напряжения один из входов которого соединен с задатчиком 7 нагрузки, а другой - с выходом делителя 9 напряжения, один из входов которого подсоединен к источнику 10 опорного напряжения, а другой - к выходу сумматора 11, один из входов которого подключен к источ нику 10 опорного нагфяжения, а другой - через масштабный усилитель 12 к датчику 13 деформации. о Устройство работает следующим образом. При проведении испытаний, когда необходимо поддерживать постоянную нйгрузку на образце, с помощью комму татора 6 блок 3 сравнения подключается к выходу задатчика 7 нагрузки. При изменении нагрузки на выходе бло ка 3 сравнения формируется сигнал разбаланса, усиливается усилителем и через исполнительный элемент 5 изменяет величину нагрузки на образце. Эти изменения фиксируются датчиком 1 нагрузки (на чертеже эта связь показана пунктирной линией), сигнал которого после усиления поступает на второй вход блока 3 сравнения. Нагрузка на образце будет изменяться до тех пор, пока сигналы с измерител ногоусилителя 2 и задатчика 7 нагруз-50 при ки не сравняются. При проведении испытаний, когда ;Р вход блока 3 сраво -г СОП$ нения с помощью коммутатора 6 подклю- 55 чается к выходу делителя 8. Затем устанавливают коэффициент передачи масштабного усилителя 12 таким обра9У груз щее чик 4 зом, чтобы Г1ри деформации д, равной длине образца 1 , т.е. и В 2 , где Z длина образца, на выходе масштабного усилителя 12 был сигнал, равный величине напряжения на выходе источника 10 опорного напряжения, а затем вводится поправка коэффициента передачи с учетом коэффициента Пуассона. Это необходимо в связи с тем, что измерение сечения образца представляет значительную трудность особенно при температурных испытаниях, когда в печи находится образец и достигается Температура порядка 1000°С. Б этом случае изменение сечения образца косвенно определяют по изменению его дпины из условия сохранения объема образца при растяжении V S 2. При деформации образца с датчика 13 деформации сигнал поступает на масштабный усилитель 12, а после усиления - на сумматор 11. После суммирования его с опорным сигналом, поступающего с источнка 10 опорного напряжения, на выходе сумматора 11 сигнал пропорционален длине образца после деформации. С помощью деления его делителем 9 напряжения на величину опорного сигнала, поступающего с источником 10 опорного напряжения, определяется во сколько раз изменилась длина образца или, косвенно связанное с ним, его сечение. Затем для сохранения равенства Сз -г- с помощью делителя 8 напряжения делится сигнал задатчика нагрузки 7 во столько же раз. При этом на выходе блока 3 сравнения возникает сигнал разбаланса, который после усиления воздействует на исполнительный элемент 5 и доводит величину нагрузки на образце до нового значения. При этом нагрузка уменьшается во столько раз, во сколько раз уменьшилось сечение, чем и достигается сохранение постоянного напряжения на образце. Таким образом, описанное устройство позволяет проводить испытания как при постоянной нагрузке, так и постоянном напряжении. Формула изобретения стройство для регулирования наки испытательных машин, содержапоследовательно соединенные датнагрузки, измер кельный усилитель, блок сравнения, усилитель и исполнительный элемент, датчик деформации, источник опорного напряжения и задатчик нагрузки, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены два делителя напряжения, масштабный усилитель, сумматор и коммутатор, один из входов которого соединен с задатчиком нагрузки, а выход - со вторым входом блока сравнения, второй вход коммутатора подключен к выходу первого делителя напряжения, один из входов которого соединен с задатчиком нагрузки, а другой - с выходом второго делителя напряжения, один из входов которого подсоединен к источнику опорного напряжений, а другой - к выходу сумматора , один из входов которого подключен к источнику опорного напряжения, а другой - через масштабный усилитель - к датчику деформации. Источники информации, (Принятые во внимание при экспертизе

1. Проспект фирмы Sheenk Система Гидропульс, ФРГ, 1980.

2. Безфрикционная самоустанавливающаяся подвеска грузоприемной платформы. Экспресс-информация. Испытательные приборы и стенды. 1980, № , с. 5-11 (прототип) .