Устройство для измерения динамических характеристик материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 29/00 04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Научно-исслтут высоких напордена Октябрьсна Трудового Кртехническом инс 2 юл. 9 29едовательскийяжений при Том нс ком ой Революциисного Знамениитуте им. С.М о лиир ва (7(54 МИЧ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ 2) В.Г. Сотников В.В Литвак Б.В. Шмаков и С.В. Рикконен (53) 620 е 178, 31 1, 4 (088,8)(56) Авторское свидетельство СССР У 913234, кл. С 01 М 29/00 1980.) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к исследованию вязкоупругих свойств матери алов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет определения не только динамических характеристик исследуемого материала, но и статической жесткости, Устройство содержит вибратор с датчиками силы и скорости, устанавливаемый на исследуемый материал, интегрирующий ЯО 1249435 А 2 и дифференцирующий преобразователи, два сумматора и два индикатора, горизонтально отклоняющие пластины которых соединены с выходом интегрирующего преобразователя, вход которого соединен с выходом датчика скорости, Датчик силы. выполненный в виде синхронного генератора, подключен к прямому входу первого сумматора, выход которого соединен с вертикально отклоняющими пластинами первого индикатора. Датчик скорости через потенциометр подключен к инверсному входу первого сумматора и через дифференцирующий преобразователь - к прямому входу первого сумматора. На экране первого индикатора формируется полная динамическая характеристика системы в виде энергетической петли. Прямой вход второго сумматора соединен с выходом первого сумматора, а инверсный вход второго сумматора - с выходом дифференцирующего преобразователя, выход второго сумматора подключен к вертикально- отклоняющим пластинам второго индикатора, на экране которого регистрируется статическая характеристика, 1Изобретение относится к механическим испытаниямматериалов и явпяется усовершенствованием устройства по авт.св. В 913234. Цель изобретения - расширение функ циональных возможностей за счет определения статической жесткости исследуемого материала.На чертеже представлена структурная схема устройства для измерения динамических характеристик материалов.Устройство содержит вибратор 1 с датчиком 2 силы и датчиком 3 скорости, дифференцирующий 4 и интергрирующий 5 преобразователи, сумматор 6 и индикатор 7. Датчик 3 скорости через потенциометр 8 подключен к инверсному входу сумматора 6, а через дифференцирующий преобразователь 4, содержащий потенциометр 5, емкость 10 и усилитель 11, - к прямому входу сумматора 6, выход которого подключен к вертикально отклюняющим пластинам индикатора 7, горизонтально отклоняющие пластины которого соединены с выходом интегрирующего преобразователя 5, вход которого соединен с выходом датчика 3 скорости. Вьжод датчика 2 силы соединен с прямым входом сумматора 6.Устройство также снабжено дополнительными индикатором 12 и сумматором 13, прямой вход которого соединен с вьжодом первого сумматора 6, Инверсный вход дополнительного сумматора 13 соединен с выходом дифференцирующего преобразователя 4, а выход дополнительного сумматора 13 - с вертикально отклоняющими пластинами дополнительного индикатора 12, гори - зонтально отклоняющие пластины которого соединены с выходом интегрирующего преобразователя 5, Вибратор 1 с датчиками 2 и 3 устанавливают на исследуемый материал 14, размещенный в вакуумной печи 15.Датчик 2 силы выполнен в виде синхронного генератора 16, на статорной обмотке 17 которого индуцируется напряжение, пропорциональное мгновенному значению центробежной силы вибратора 1.Устройство работает следующим образом.При запуске вибраторасигнал .со статорной обмотки 17 синхронного генератора 16 датчика 2 силы подается 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 на сумматор 6. Одновременно с датчика 3 скорости сигнал, пропорциональный виброскорости, подается на интегрирующий преобразователь 5, где формируется вибросмещение, и на дифференцирующий преобразователь 4, где формируется инерционная составляющаядсилы Г =ъ -нИнверсный сигнал датчика 3 скорости в виде обратной связи по скорости Г =КЧ подается на сумматор 6. Сигнал с сумматора 6 подается на вертикально отклоняющие пластины индикатора 7, а на горизонтально отклоняющие пластины подается сигнал с интегрирующего преобразователя 5. На экране индикатора 7 формируется полная динамическая характеристика механической системы в виде энергетической петли. При полной компенсации демпфирующей силы потенциометром 8 динамическая петля обращается в динамическую характеристику упругости. Коэффициент демпфирования определяется по положению потенциометра 8 в момент полной компенсации. Сигнал с сумматора 6, характеризующий динамическую характеристику упругости, подается на дополнительный сумматор 13, а на инверсный вход дополнительного сумматора 13 подается сигнал с дифференцирующего преобразователя 4, характеризующий инерционные свойства материала. На дополнительном сумматоре 13 формируется сигнал, пропорциональный силе статической упругости ( Г, =с. Х).Этот сигнал подается на вертикально отклоняющие пластины дополнительного индикатора 12. На горизонтально отклоняющие пластины дополнительного индикатора 12 подается сигнал с интегрирующего преобразователя 5. На экране дополнительного индикатора 12 получается статическая характеристика упругости, Угол наклона статической характеристики упругости определяет статическую жесткость С исследуемого материала 14.Таким образом, введение дополнительных сумматора и индикатора, подключенных указанным образом, дает возможность определять не только динамические характеристики материала, что реализовано в известном устройстве, но и статические характеристики, а именно статическую жест124 Составитель В. ПатушиТехред Г.Гербер дактор А. Шишкин Корректор Заказ 4229/45 Тираж НИИПИ Государстве по делам изобрет 13035, Москва, Ж 778ного комитета ССС сно нии и открытии5, Раушская наб./5 еское предприятие, г, Ужгород, ул. Проект изводственно-поли кость, что расширяет функциональныевозможности устройства,Формула изобретения 5Устройство для измерения динамических характеристик материалов по авт.св. У 913234, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения статической жесткости исследуемого материала, оно 9435 4снабжено дополнительными индикатором и сумматором, прямой вход которого соединен с выходом первого сумматора, инверсный вход допогнительного сумматора соединен с выходом дифференцирующего преобразователя, а выход дополнительного сумматора соединен с вертикально отклоняющими пластинами дополнительного индикатора, горизонтально, отклоняющие плас,тины которого соединены с выходоминтегрирующего преобразователя.