Устройство управления нагружением при прочностных испытаниях конструкции

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН к авторскому свидетельству г НА- ИСКомитет Российской Федераци по патентам и товарным знакам(71) Центральный аэродинамический институт им.проф,Н.Е.Жуковского(56) Приборы и системы управления, 1984,М 2, с.21-22, Авторское свидетельство СССРХ 1314802, кл, б 01 М 5/00, 1984.(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯГРУЖЕНИЕМ ПРИ ПРОЧНОСТНЫХПЫТАНИЯХ КОНСТРУКЦИИ(57) Изобретение относится к экспериментальной технике для прочностных испытанийконструкций и может быть использовано вустройствах, занимающихся проч ностнымиисследованиями. Цель изобретения - повышение точности управления нагружениемконструкции, Для этого в систему вводятзадатчик опорного сигнала 12, сумматор 2,(19) Я 3 (и) 1797323 (1.) А 1(51) б б О 1 М 5/00 компаратор 11, запоминающее устройство 13 и блок сравнения 10, при этом выходы датчика нагрузки 7 и датчика деформации 6 соединены с первым и вторым входами блока коммутации 8, третий управляющий вход соединен с выходом компаратора 11, первый вход которого соединен с выходом задатчика опорного сигнала 12, второй вход блока 11 соединен с выходом блока сравнения 10, который также соединен с первым входом запоминающего устройства 13, второй управляющий вход которого соединен с выходом компаратора 9, выход блока 13 соединен с вторым входом сумматора, первый вход которого соединен с выходом программного задатчика нагружения 1, а выход - с одним из входов блока 3, 23 1797323 4Изобретение относится к экспериментальной технике для прочностных испытанийконструкций, При прочностных испытанияхшироко используются электрогидравлическиесистемы нагружения, которые воспроизводятзаданные нагрузки или деформации,Цель изобретения - повышение точностиуправления нагружением в зоне пластической деформации испытываемой конструкции, что достигается путем исключенияскачкообразных возмущений при переключениях датчиков, например в зоне пластической деформации испытуемой конструкции.На фиг. 1 представлена функциональнаясхема системы управления нагружением припрочностных испытаниях конструкции; нафиг, 2 - графики перехода с датчиканагрузки (Р) к датчику деформации (я) приих переключении в цепи обратной связи принеизменном сигнале программного задания;на фиг, 3 - графики перехода в предлагаемомустройстве при изменении сигнала программного .задания в момент переключениядатчиков в цепи обратной связи,Система содержит программный задатчик1 нагруж ения, сумматор 2, регулятор 3входных сигналов, исполнительный силовойпривод 4, объект нагружения 5, датчикидеформации б и нагрузки 7, блок коммутации 8, первый компаратор 9, блок сравнения10 и второй компаратор 11, задатчикопорного сигнала 12 и запоминающееустройство 13, При этом выход компаратора9 соединен с управляющим входом запоминающего устройства 13, информационныйвход которого соединен с выходом блокасравнения 10 и с входом второго компаратора11, выход которого соединен с управляющимвходом коммутатора 8, а выход запоминающего устройства 13 соединен с входомсумматора 2, который включен программнымзадатчиком 1 нагружения и регулятором 3,входных сигналов, Выходы датчиков нагрузки 7 и деформации б соединены соответственно со входами блока сравнения 10 ивходами блока 8, при этом выход датчиканагрузки 7 соединен с первым входомкомпаратора 9, второй вход которого соединен с выходом блока коммутаций 8,ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Устройство управления нагружением при прочностных испытаниях конструкции, содержащее программный задатчик нагружения, последовательно соединенные регулятор входных сигналов и исполнительный привод, а также первый компаратор, блок коммутаСистема управления работает следующим образом.Программный задатчик 1 нагруж ения формирует сигнал задания, который сравнивается с сигналом обратной связи объекта нагружения, усиливается и корректируется в регуляторе входных сигналов 3, поступает на вход исполнительного силового привода 4, который воздействует на объект нагружения 5, с помощью коммутатора 8 цепь обратной связи подключен, например, датчик нагрузки 7. При нагруж енин в области пластической деформации испытываемой конструкции увеличивается разность сигналов датчиков деформации б и нагрузки 7, которая измеряется блоком сравнения 10. При программном изменении нагрузки происходит резкое увеличение выходного сигнала датчика деформации б, При достижении разности сигналов датчиков, равной величине установки задатчика опорного сигнала 12, происходит переключение компаратора 11 и подается сигнал на управляющий вход коммутатора 8, который переключается. В цепь обратной связи подключается датчик деформации б и на входы компаратора 9 подаются выходные сигналы датчиков б и 7, происходит переключение компаратора 9, и на управляющий вход запоминающего устройства 13 подается разрешающий импульс на запись разности сигналов датчиков, которая поступает с блока 10, С выхода запоминающего устройства 13 на вход сумматора 2 поступает разность сигналов датчиков, которая суммируется с сигналом программного задатчика 1 нагружения, Так как на такую же величину изменяется сигнал обратной связи в блоке 3, то сигнал рассогласования, и, соответственно, управляющий сигнал не изменяются и скачкообразных возмущений в системе при переключениях датчиков не происходит, т. е. обеспечивается безударное переключение датчиков в цепи обратной связи в процессе работы системы управления при разных выходных напряжения датчиков, что приводит к повышению точности регулирования, а также исключается необходимость их остановки для выравнивания выходных напряжений датчиков. ции, датчик нагрузки и датчик деформации нагруженной конструкции, подключенные к объекту нагружения, причем выходы датчика нагрузки и датчика деформации нагружаемой конструкции подключены соответственно к первому и второму входам коммутации,отличающееся тем, что, с целью повышения точности управления нагружением в зоне пластической деформации испытываемой конструкции, в него введены задатчик опорного сигнала, сумматор, второй компаратор, запоминающее устройство и блок сравнения, при этом первый вход блока сравнения соединен с выходом датчика нагрузки, который также соединен с первым входом первого компаратора, выход датчика деформации соединен с вторым входом блока сравнения, выход которого соединен с первым входом запоминающего устройства и вторым входом второго компаратора, первый вход которого соединен с выходом задатчика опорного сигнала, выход второго компаратора соединен с третьим управляющим входом блока коммутации, выход которого соединен с вторым входом первого компаратора, выход которого соединен с вторым управляющим входом запоминающего устройства, выход которого соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен с первым входом регулятора входных сигналов, второй вход которого соединен с выходом блока коммутации, а выход программного задатчика нагружения соединен с первым входом сумматора,