Устройство для автоматического обнаружения изменения собственной частоты колебаний испытуемого образца

ОП ЫСАНИ)Г ИЗОБРЕТЕН ЫЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсюаСцналнстнц есинаРесвублнк 1747 б 3) Дополнительное к авт. свид-ву22) Заявлено 12,01.76(21)2313663/18 Кл. 2 1 Кприсоединением заявкиГасударственньа квинтет Савата Мнннстраа ССС аа делам иввбретаей н аткрытнй(Т 2) Авторы изобретеии Заявитель Институт проблем прочности АН ской 54) УСТРОИСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОБНАРУЖЕНИЯЗМЕНЕНИЯ СОБСТВЕННОЙ ЧАСТОТЫ КОЛЕБАНИЙ ИСПЫТУЕМОГООБРАЗЦА астоты смеси биения ройств но этого ния момента появлении трев котором имеются вспоморатор опорной частоты, датч ины или и тельный г тк собств енеИзобретение относится к испытательнойтехнике, предназначено для использованияв установках при испытаниях на выносливость (усталость), может применятьсяпри испытаниях физических и физико-механических свойств материалов, веществ,конструкций и конструктивных элементов,Известны устройства для определениямомента появления трещины или изломаиспытуемого образца при испытаниях наусталость, содержащие датчик собственнойчастоты колебаний, фильтр и пороговыйэлемент. В этих устройствах появлениетрещины или излома образца фиксируетсяпо факту снижения собственной частотыколебаний образца до значения частотынастройки фильтра.Такие устройства имеют недостаточвысокое быстродействие и вследствиене обеспечивают необходимой надежностиполучаемых результатов,Известно также устройство для определе. ВКоваль И. П, и Стративнов В,колебаний исследуемого объекта,ль, частотный фильтр, .выделяющийазностной частоты, и релейное уст Данное устройство наиболее близко кпредлагаемому по технической сущности идостигаемому результату, Однако оно характеризуется недостаточно высоким быстродействием, что обусловлено ограниченнойО полосой пропускания частотного фильтра,По этой причине при высоких скоростяхизменения собственной частоты испытуемыхобразцов может бьгть пропущен моментпоявления усталостной трещины,15 Цель изобретения - повышение скоростииспытаний и надежности автоматическогообнаружения усталостной трещины или излома испытуемого образца по изменению собственнойчастоты колебаний последнего,20 достигается тем, что в устройство для .автоматического обнаружения изменения собственной частоты колебаний испытуемого,образца, содержашее датчик собственнойчастоты колебаний испытуемого образ 25 ца и релейный элемент, введены преоб3разователь "частота-напряжение цостояннрготока, источник опорного напряжения постоянного тока и блок сравнения, причемвыход датчика собственной частоты колебаний испытуемого образца соединен совходом преобразователя частота-напряжениепостоянного токаф, выход которого цодсоединен к одному входу блока сравнения, кдругому входу которого подсоединен выходисточника опорного напряжения постоянноготока, а выход блока сравнения подсоединенко входу релейного элемента.На чертеже представлена структурнаясхема устройства, Датчик 1 собственнойчастоты колебаний испытуемого образца 15связан с испытуемым образцом 2, которыйвозбуждается силовозбудителем 3, Черезпреобразователь 4. частота-напряжениепостоянного токаф датчик подключен к одному из входов блока сравнения 5, ко второму входу которого подключен выход источника 6 опорного напряжения постоянного тока, а выход блока сравнения 5 подключен к релейному элементу 7. Выходрелейного элемента является выходом устройства.Устройство, работает следующим образом.Силовозбудитель 3 сообшает испьггуемому образцу 2 механические колебания счастотой, равной собственной частоте колебаний.При изменении собственной частоты колебанийсоответственно изменяется частота возбуждения образца, Механические колебанияс помощью датчика преобразуются в электри-ческие той же частоты, которые с помощьюпреобразователя 4 преобразуются в постоянное напряжение. Уровень последнего пропорционален собственной частоте колебанийиспытуемого образца,40Вьпсодное напряжение преобразователя 4,частота напряжения постоянного тока и напряжение источника 6 поступают на входыблока сравнения 5, В начале испытаний на45выходе блока 5 устанавливается такой уровень напряжения, при котором не срабатываетрелейный элемент 7 В процессе испытаний,в случае снижения собственнойчастоты колебаний, понижается выходное напряжение50преобразователя фчастота-напряжение постоянного тока" 4 и, следовательно, изменяется вьпсодное напряжение блокя сравнения5. Когда вьасодное напряжение преобразо. вателя "частота-напряжение постоянного тока 4становится равным допустимому значениюили меньше него, на выходе блока сравненияпоявляется сигнал, вызывающий срабатывание релейного элемента 7, выход которогоможет быть нагружен на устройство управ-ления, для отключения возбуждения,При быстром изменении собственной частоты колебаний образца за временной интервал, определяемый инерционностью преобразователя частота -напряжение постоянноготока" 4, на его выходе устанавливаетсяновое значение напряжечия, которое в случаеперхода на уровень, меньший установленного источником напряжении постоянноготока, приводит к срабатыванию всей последующей части схемы, В данном устройствене происходит пропуска фиксации резкогоизменения частоты, поскольку резкое изменение собственной частоты колебаний хотяи с незначительной задержкой всегда приводит к изменению уровня постоянного напряжения на одном из входов блока сравнения,Описанное устройство позволяет ускоритиспытания, снизить их трудоемкость и расширить возможности варьирования условийиспытаний,формула изобретенияУстройство для автоматического обнаРужения изменения собственной частоты колебаний испьггуемого образца, содержащеедатчик собственной частоты колебаний испытуемого образца и релейный элемент,отличающееся тем, что, с цельюповышения скорости проведения испытанийи надежности автоматического обнаруженияизменения собственной частоты колебанийиспытуемого образца при больших скоростях Фее изменения, в него введены преобоазпвательфчастота-напряжение постоянного тока",источник опорного напряжения постоянного тока иблок сравнения, причем выход датчика собственной частоты колебаний испытуемого образца соединен со входом преобразователяфчастота-напряжение постоянного тока, выход которого подсоединен к одному входублока сравнения, к другому входу которогоподсоединен выход источника опорногонапряжения постоянного тока, а выход блокасравнения подключен ко входу релейногоэлемента,Поддисноетета Совета Министров СССЬретций и открыгийЖ-З 5, Раущская набд, 4/8 Тираж 831 сударственного ко цо делам и 11 ЗО 35, Москва, Закав 579/35ЦНИИПИ Филиал ППП "Патентф, г, Ужгород, ул, Проектнм, 4 Составитель Л, Плетнева Редактор Б Федотов Техрей Э, Чужик Корректор А, Власеи