Устройство для записи зависимостимежду нагрузкой и деформацией прииспытаниях конструкций

 

Союз Соаетскнк

Соцналнстнческнк

Ркттублнк

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 280379 (21) 2743471/29-33 (51)М. КЛ.

G 01 М 5/00 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Государствениый комятет

СССР оо делам нзобретемий я открытий

Опубликовано 15.0181,Бюллетень Н9 2 (5З) УДК 620.178..53(088.8) Дата опубликоваммя описания 25 ° 01. 81 (72) Лвторы изобретения

В.К.Куприк и А.И.Двойниченко (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПИСИ ЗАВИСИМОСТИ

МЕЖДУ НАГРУЗКОЙ И ДЕФОРМАЦИЕЙ ПРИ

ИСПЫТАНИЯХ КОНСТРУКЦИЙ

Изобретение относится к исследованию упругих свойств конструкций или сооружений, в частности к устройствам для записи зависимости между нагрузкой и деформацией при испытаниях конструкций на вибростойкость.

Известно устройство для записи зависимости между нагрузкой и деформацией при испытаниях конструкции, содержащее силовозбудитель, золотник, электромагниты, программный блок, включающий датчик нагрузки, следящие элементы, переключатель, тяговый искатель, реле времени и блок контроля 1 .

Известно устройство для записи зависимости между нагрузкой и деформацией при испытаниях конструкции, содержащее возбудитель колебаний, датчики деформации и силы, два измерительных усилителя, нуль-орган, генератор, формирователь импульсов, ключ, элемент задержки, элемент памяти и регистратор, причем датчик силы через первый измерительный усилитель подключен к одному входу нуль-органа, датчик деформации через второй измерительный усилитель подключен к одному входу ключа, выход которого через элемент памяти подключен к одному входу регистратора, другой вход ключа соединен с выходом формирователя импульсов, элемент задержки соединен с соответствукщими входами формирователя импульсов, а выход генератора подключен к другим входам нуль-органа и регистратора f2), Недостатком известных устройств является управление законом изменения сигналов опорных уровней и выбора строб-импульсов вручную, изза чего снижается производительность регистрации.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.

Цель достигается тем, что устройство для записи зависимости между нагрузкой и деформацией при испыта20 киях конструкций, содержащее возбудитель колебаний, датчики деформации и силы, два измерительных усилителя, нуль-орган, генератор, формирователь импульсов, ключ, элемент задержки, 25 элемент памяти и регистратор, причем датчик силы через первый измерительный усилитель подключен к одному входу нуль-органа, датчик деформации через второй измерительный усилитель

30 .подключен к одному входу ключа, вы796682 ход которого через элемент памяти подключен к одному входу регистратора, другой вход ключа соединен с выходом формирователя импульсов, элемент задержки соединен с соответствующими входами формирователя импульсов, а выход генератора подключен к другим входам нуль-органа и регистратора, снабжено триггером, инвертором, двумя дифференцирующими цепями, двумя логическими элементами И и логическим элементом ИЛИ, причем выход нуль-органа подключен ко входу первой дифференцирующей цепи и ко входу инвертора, выход которого через. вторую дифференцирующую цепь соединен с одним из входов первого элемента И, выход пер.вой дифференцирующей цепи соединен с одним из входов второго элемента И, выходы элементов И соединены через элемент ИЛИ со входом формирователя импульсов, входы триггера соединены с соответствующими выходами генератора, а один из выходов триггера подключен к одному входу генератора и к другому входу первого элемента И, другой выход триггера подключен к другому входу генератора и к другому входу второго элемента И.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Устройство содержит возбудитель объект 2, датчик 3 силы, датчик

4 деформации,.измерительные усилители 5, генератор б, регистратор 7, нуль-орган 8, формирователь 9 импульсов, ключ 10, элемент 11 памяти, элемент 12 задержки, триггер

13 и узел 14 управления, включающий инвертор 15, дифференцирующие цепи 16 и 17, логические элементы

И 18 и 19, логический элемент ИЛИ 20

Устройство работает следующим образом.

Создаваемые возбудителем 1 механические колебания и получающаяся при этом в объекте 2 деформация преобразуются в электрический сигнал датчиками силы 3 и деформации

4 и усиливаются измерительными усилителями 5. Генератор б опорных уровней Формирует изменяющееся во времени напряжение, которое образует развертку по одной координате двухкоординатного регистратора 7 и од" новременно поступает на нуль-орган

8, на .второй вход которого подается сигнал с усилителя 5. На выходе нуль-органа 8 образуется сигнал в момент, когда сигнал измерительного усилителя 5 выше сигнала генератора б опорных уровней. Сигналы нуль-органа 8 проходят через инвертор 15 и дифференцирующие цепи 16 и 17, на выходе которых образуются импульсы, соответствующие передним и задним фронтам импульсов на выходе нуль5

65 органа 8. Появление импульсов на выходах схем И 18 и 19 и схемы ИЛИ

20 зависит от состояния триггера 13.

Одно состояние триггера 13 соответствует нарастанию сигнала на выходе генератора 6 опорных уровней. При этом на выходе схемы HJIH 20 формируются импульсы, соответствующие передним фронтам импульсов на выходе нуль-органа 8. Второе состояние триггера 13 соответствует уменьшению сигнала генератора 5 опорных уровней. При этом импульсы на выходе схемы ИЛИ 20 соответствуют задним фронтам импульсов на выходе нуль-органа 8. Сигналы со схемы ИЛИ 20 проходят через Формирователь 9 импульсов, который выдает строб-импульс, открывая ключ 10. При этом в элементе 11 памяти запоминается на время одного периода механического колебания мгновенное значение сигнала деформации в момент срабатывания нульоргана 8. Запомненные значения oGразуют развертку но второй координате регистратора 7.

Генератор 6 опорных уровней, автоматически увеличивая опорный уровень, проходит все значения сигнала от датчика 3 силы, в которых производная сигнала силы больше нуля. Затем при достижении верхней заданной величины опорного уровня срабатывает триггер 13 и опорный уровень начинает уменьшаться. При этом осуществляется прохождение всех значений сигнала от датчика 3 силы, в которых его производные меньше нуля. Затем при достижении нижней заданной величины опорного уровня триггер

13 возвращается в исходное состояние и процесс повторяется. Регулировка 12:предусматривает компенcацию исходных Фазовых сдвигов, вызываемых неидентичностью датчиков силы и деФормации 3 и 4 усилителей и зависящую от мест установки датчиков.

Положительный эффект заключается в автоматизации процесса регистрации зависимостей нагрузка-деформация, содержащих явления гистерезиса ° При использовании предложенного устройства отпадает необходимость во внешнем ручном управлении законом изменения сигналов опорных уровней и задачей выбора строб-импульсов по переднему или заднему фронту. Одновременно возрастает точность регистрации, так как первоначальная фазировка может производиться при малых воздействующих силах, при которых гистерезис, как правило, невелик. При увеличении возбуждающей силы явления, аналогичные фазовому сдвигу, возникающему за счет гистерезиса, регистрируются устройством без искажений.

Формула изобретения

Устройство для записи зависимости между нагрузкой и деформацией при

796682

Составитель Л.Шарова

Редактор Т.Веселова Техред М.Голинка Корректор О.Билак

Заказ 9759 58 Тираж 918 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 испытаниях конструкций, содержащее возбудитель колебаний, датчики деформации и силы, два измерительных усилителя, нуль-орган, генератор, формирователь импульсов, ключ, элемент задержки, элемент памяти и регистратор, причем датчик силы через первый измерительный усилитель подключен к одному входу нуль-органа, датчик деформации через второй измерительный усилитель подключен к одному входу ключа, выход которого через элемент памяти подключен к одному входу регистратора, другой вход ключа соединен с выходом формирователя импульсов, элемент задержки соединен с соответствующими входами формирователя импульсов, а выход .енератора подключен к другим входам нуль-органа и регистратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, оно снабжено триггером, инвертором, двумя дифференцирующими цепями, двумя логическими элементами И и логическим элементом ИЛИ, причем выход нуль-органа подключен ко входу первой дифференцирующей цепи и ко входу инвертора, выход которого через вторую дифференцирующую цепь соединен с одним из входов первого элемента И, выход первой дифференцирующей цепи соединен с одним из входов второго элемента

И, выходы элементов И соединены через элемент ИЛИ со входом формирователя импульсов, входы триггера соединены с соответствующими выходами генератора, а один из выходов триггера подключен к одному входу генератора и к другому входу первого элемента И, другой выход триггера

1$ подключен к другому входу генератора и к другому входу второго элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 9 297935, кл. 6 01 Я 5/00, 1975.

2. Авторское. свидетельство СССР

Р 433374, кл. G 01 М 5/00, 1972 (прототип).