Устройство для определения энергии, рассеянной в материале за один цикл переменной нагрузки

"у,. Н АВТОРСНОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ростовский-на-Дону завод-ВТУЗ при Производственном объединении "Ростсельмаш"(72) Ю.Н.Плотников, В.А.Кахановский А,И.Асотов и Ю.В.Ефремушкин (53) 531,782:539.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР У 419749, кл. 6 01 1. 5/10, 1971.Авторское свидетельство СССР У 748177, кл. С 01 И 3/32, 1978. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ, РАССЕЯННОЙ В МАТЕРИАЛЕ ЗА ОДИН ЦИКЛ ПЕРЕМЕННОЙ НАГРУЗКИ, содержащее соединенные последовательно между собой датчик деформаций, первый усилитель и фазовращатель,второй усилитель, выход которогосоединен с входом датчика механических напряжений, электронный потенциометр, выполненный в виде мостовой потенциометрической схемы,реохорд которой соединен с валомдвигателя, вход которого соединенс выходом нуль-органа, о т л и ч а ."ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности, диагональ питания мостовой потенциометрическойсхемы соединена с выходом первогоусилителя, выход фазовращателя соединен последовательно с измерительнойдиагональю мостовой потенциометрической схемы и выходом второго усилителя, а выход датчика механическихнапряжений соединен с входом нульоргана,, ып (ОА+ 8) 30 35 Изобретение относится к измерительной технике, к средствам для определения внутреннего трения в материалах при динамических испытаниях.Целью изобретения является повышение точности при определении энергии, рассеянной в материале за один цикл переменной нагрузки.На чертеже представлена функциональная схема устройства.Устройство содержит датчик 1 деформации, первый усилитель 2, фазовращатель 3, соединенные последовательно между собой, второй.услитель 4 датчик 5 механических напряжений, вход которого соединен с выходом второго усилителя 4, и электронный потенциометр 6, выполненный в виде потенциометрической мостовой схемы 7 реохорд которой соединен с валом двигателя 8 вход которого соединен с выходом нуль-органа 9. Вход последнего соединен с выходом датчика 5 механических напряжений. Диагональ питания потенциометрической мостовой схемы 7 соединена с выходом первого усилителя 2, а выходная диагональ соединена последовательно с выходом фазовращателя 3 и входом второго усилителя 4.Устройство работает следующим образом.При нагружении образца материала переменной нагрузкой по синусоидальному закону датчик 1 деформаций измеряет деформации образца 1206647 2на выходе которой формируется напря- жение где- смещение движка реохордаот положения равновесия,вы. раженное в долях его диапазона перемещения;О - коэффициент передачи звеньев от датчика 1 до выхода потенциометрической мостовой схемы.На вход второго усилителя 4 поступает алгебраическая сумма напряжений 1, и 0, С выхода усилителя 4 напряжение поступает на вход датчика 5 механических напряжений. Выход. - ное напряжение датчика 5 пропорционально произведению напряжения питания датчика 5, т.е. выходному напряжению второго усилителя 4, умноженному на величину механических напряжений в материале где 1 - амплитуда механических напряжений в материале;- фазовый сдвиг между деформациями и напряжениями вматериале.Таким образом, на выходе датчика 5 механических напряжений формируется сигнал О.ООГод (а,созыФ -Яабпс)чп(сд 1 ф 8)6=8, зп ы 1)где Г, - амплитуда деформаций;.щ - круговая частота, переменнойнагрузки;т - время.Сигнал с датчика 1 деформаций усиливается усилителем 2 и поступает на фазовращатель 3, на выходе которого образуется напряжение0 =ОЕсозя 1где а, - коэффициент передачи звеньевот датчика 1 до выхода фазовращателя 3.С выхода усилителя 2 сигнал поступает так же в диагональ питания потенциометрической мостовой схемы 7,гда а и а 1 - соответственно коэффициенты передачи второго усилителя 4 идатчика 5 механических перемещений.45Напряжение 0 поступает на входнуль-органа 9 и заставляет перемещаться двигатель 8 совместно с реохордом потенциометрической схемы дотех пор, пока среднее значение напряжения 0 з за период нагрузки небудет равно нулю. В этом случае смеще.ния реохорда от начального . положенияравновесия пропорционально тангенсуугла петель55где 1 - коэффициент пропорциональности,Учитывая, что для малых 3 ьп 3 13, получаем. Составитель В. ЗаикинРедактор И. Николайчук Техред А.Ач Корректор В. Бутяга Заказ 8701/43 Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д.4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ьа/а =гН 3,где д 9/ - энергия, рассеяния в материале;И - энергия, запасаемая в материале за один цикл нагрузки,1206647 4т.е. предложенное устройство обеспечивает определение энергии, рассеянной в материале за один циклпеременной нагрузки. В устройствереализуется отрицательная обратнаясвязь и используется только одиндатчик для измерения механическихнапряжений, что позволяет повыситьточность измерений и упростить кон-.струкцию.