Устройство для записи зависимостимежду нагрузкой и деформацией прииспытаниях конструкций

Свез Советскнк Соцналнстнческнк Ркпублнк(23) Приоритет Государствеииый комитет СССР ио делам изобретеиий и открытийОпубликовано 150181,Бюллетень 89 2 И) УДК 620.178. 53(088 8) Дата опубликоваммя описания 25. 01. 81(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 междунагрузкой 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 одномувходу регистратора, другой входключа соединен с выходом формирователя импульсов, элемент задержкисоединен с соответствукщими входамиформирователя импульсов, а выходгенератора подключен к другим входамнуль-органа и регистратора 21.Недостатком известных устройствявляется управление законом изменения сигналов опорных уровней и выбора строб-импульсов вручную, изза чего снижается производительностьрегистрации.1 з Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.Цель достигается тем, что устройство для записи зависимости междунагрузкой и деформацией при испыта киях конструкций, содержащее возбудитель колебаний, датчики деформациии силы, два измерительных усилителя,нуль-орган, генератор, формировательимпульсов, ключ, элемент задержки, 25 элемент памяти и регистратор, причемдатчик силы через первый измерительный усилитель подключен к одному входу нуль-органа, датчик деформациичерез второй измерительный усилитель 30 подключен к одному входу ключа, вы 796682ход которого через элемент памятиподключен к одному входу регистратора, другой вход ключа соединен свыходом формирователя импульсов,элемент задержки соединен с соответствующими входами формирователя импульсов, а выход генератора подключен к другим входам нуль-органа ирегистратора, снабжено триггером,инвертором, двумя дифференцирующими цепями, двумя логическими элементами И и логическим элементом ИЛИ,причем выход нуль-органа подключенко входу первой дифференцирующейцепи и ко входу инвертора, выход которого через. вторую дифференцирующую цепь соединен с одним из входов первого элемента И, выход пер.вой дифференцирующей цепи соединенс одним из входов второго элемента И, выходы элементов И соединенычерез элемент ИЛИ со входом формирователя импульсов, входы триггерасоединены с соответствующими выходами генератора, а один из выходовтриггера подключен к одному входугенератора и к другому входу первого элемента И, другой выход триггера подключен к другому входу генератора и к другому входу второгоэлемента И.На чертеже представлено предлагаемое устройство,Устройство содержит возбудительобъект 2, датчик 3 силы, датчик4 деформации, измерительные усилители 5, генератор б, регистратор 7,нуль-орган 8, формирователь 9 импульсов, ключ 10, элемент 11 памяти, элемент 12 задержки, триггер13 и узел 14 управления, включающий инвертор 15, дифференцирующиецепи 16 и 17, логические элементыИ 18 и 19, логический элемент ИЛИ 20 510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 0 65 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 двух- координатного 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 нульоргана 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 б опорных уровней. При этом на выходе схемы ИЛИ 20 формируются импульсы, соответствующие передним фронтам импульсов на выходе нуль-органа 8. Второе состояние триггера 13 соответствует уменьшениюсигнала генератора б 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 нуль- органа 8. Запомненные значения образуют развертку но второй координате регистратора 7.Генератор б 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 компенсациюисходных 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 гистерезисаПри 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 изобретенияУстройство для записи зависимостимежду нагрузкой и деформацией при.Била оррект 9 58 ВНИИПИ Го по делам 113035, МоТираж 918дарственногоизобретенийква, Ж, Р ак писное митета С СРткрытийская наб., д. Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,испытаниях конструкций, содержащеевозбудитель колебаний, датчики деформации и силы, два измерительныхусилителя, нуль-орган, генератор,формирователь импульсов, ключ, элемент задержки, элемент. памяти и регистратор, причем датчик силы черезпервый измерительный усилитель подключен к одному входу нуль-органа,датчик деформации через второй измерительный усилитель подключен кодному входу ключа, выход которогочерез элемент памяти подключен кодному входу регистратора, другойвход ключа соединен с выходом формирователя импульсов, элемент задержки соединен с соответствующими входами формирователя импульсов, а выход енератора подключен к другимвходам нуль-органа и регистратора,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения надежности работыустройства, 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 соедио иены с соответствующими выходамигенератора, а один из выходов триггера подключен к одному входу генератора и к другому входу первого элемента И, другой выход триггера 15 подключен к другому входу генератораи к другому входу второго элемента И. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 297935, кл. 6 01 Я 5/00, 1975.2. Авторское. свидетельство СССРР 433374, кл. 6 01 М 5/00, 1972