Стенд для возбуждения резонансных колебаний конструкций при испытаниях на усталость

(51)4 0 01 М 7 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТВУ ВТОРСКОМУ ия усн1972,ССР (про свидетельство01 М 7/00, 198 9то тельного процесса и повреждений, соедине телем через коммутат гнализаторо вых с фазовраща снгнализаторы повреждении че тель входного сигнала к входам соответствую ез ормироваодключеных схем сравне я программатора ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(56) 1, Литвак В,И. Автоматизацталостных испытаний натурных кострукций. М., "Машиностроение"с.Зог-З 1 З.2. Авторское С945704, кл, 0(54)(57)СТЕНД ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ РЕЗОНАНСНЫХ КОЛЕБАНИЙ КОНСТРУКЦП 1 ПРИИСПЫТАНИЯХ НА УСТАЛОСТЬ, содержащийпоследовательно соединенные устройство для контроля колебаний испытуемой конструкции, коммутатор, фазовращатель, полосовой фильтр, усилитель мощности и вибровозбудитель,образующие с испытуемой конструкцией автоколебательный контур,:цепьотрицательной обратной связи, вклю,801173223 А чающую интегратор и автоматическиирегулятор, амплитуды колебаний, задатчик уровня возбуждения и программатор, включающий формирователивходного сигнала, иересчетное устройство, счетчик, задатчики длительности или чиспа циклов нагружения,диодные матрицы, схемы сравнениязаданных и фактических значений длительности или числа циклов нагруженияи блок управления, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности фиксации момента появления начальных разрушений конструкции,устройство для контроля колебанийвыполнено в виде последовательно соединенных датчиков параметров колебарегулятор амплитуды колебаний, эадатчик уровня возбуждения и программатор, включающий формирователи входного сигнала, пересчетное устройство, счетчик, задатчики длительности или числа циклов нагружения, диодные матрицы, схемы сравнения заданных и фактических значений длительности или числа циклов нагружения иблок управления, устройство для контроля колебаний выполнено в виде последовательно соединенных датчиков параметров, колебательного процесса и сигнализаторов повреждений, соединенных с фазовращателем через коммутатор, а сигналиэаторы повреждений через формирователь входного сигнала соединены с входами соответствующих схем сравнения программатора.На фиг,1 представлена блок-схема стенда;на фиг.2 - блок-схема программатора. Стенд для возбуждения реэонансных колебаний конструкций при истытаниях на усталость содержит вибровоэбудитель 1,усилитель 2 мощности, фазовращатепь 3, полосовой фильтр 4, устройство 5 для контроля колебаний испытуемой конструкции 6 и ее состояния, включающее в себя последовательно соединенные датчики 7 параметров колебательного процесса и сигнализаторов 8 повреждений, интегратор 9, автоматический регулятор 1 О амплитуды колебаний, соединенный с входом установки коэффициента усиления усилителя 2, задатчик 11 уровня возбуждения, программатор 12 и коммутатор 13, С выходом усилителя 2 соединен частотомер 14 с сигнальным устройством 15 в виде подвижных контактов. Программатор 12 содержит формирователи 16 и 17 входного сигнала, первый из которых соединен с усилителем 2, а второй через коммутатор 13 - с устройством 5 для контроля колебаний, пересчетное устройство 18 двоично-десятичный счетчик 19 из нескольких декад (на фиг.2 показан счетчик из четырех декад, диодные матрицы 20, с которыми соединены задатчики 21 числа циклов каждой из И ступеней программы,схемы 22 совпадения и блок 23 управления.Стенд работает следующим образом. 40 1 1173223 2Изобретение относится к испытатель- щую интегратор и автома ическийной технике и может быть использовано для испытаний образцов материалов и натурных конструкций на усталость и вибропрочность.5Известен испытательный стенд, содержащий гидровозбудитель с электрический управлением, в котором переменные нагрузки. создаются за счетвозбуждения автоколебаний в замкнутом 10контуре, включающем в себя испытуемый объект 1 .Недостатком этого стенда являетсяневозможность возбуждения динамических нагрузок на резонансных частотахиспытуемых объектов,Наиболее близким по техническойсущности к изобретению являетсястенд для возбуждения резонансныхколебаний конструкций при испытаниях на усталость, содержащий последовательно соединенные устройстводля контроля колебаний испытуемойконструкции, коммутатор, фазовращатель, полосовой фильтР, усилительЪмощности и вибровозбудитель, образующие с испытуемой конструкцией автоколебательный контур, цепь отрицательной обратной связи, включающуюинтегратор и автоматический регулятор амплитуды. колебаний,эадатчикуровня возбуждения и программатор,включающий формирователь входногосигналапересчетное устройство,счетчик, задатчики длительности иличисла циклов нагружения, диодные 35матрицы, схемы сравнения заданных и.фактических значений длительностиили числа циклов нагружения и блокуправления 12 1,Недостатком известного стендаявляется низкая точность фиксациимомента появления начальных разрушений конструкции.Цель изобретения - повышение точности фиксации момента появления начальных разрушений конструкции,Цель достигается тем, что встенде для возбуждения резонансныхколебаний конструкций при испытаниях на усталость, содержащем последовательно соединенные устройстводля контроля колебаний испытуемойконструкции, коммутатор, фаэовращатель, полосовой фильтр, усилительмощности и вибровозбудитель, абраэующие с испытуемой конструкциейавтоколебательный контур, цепь отрицательной обратной связи, включаю173223 3При нарушении равновесия испытуемая конструкция 6 начинает совершать колебания с собственными частотами, Эт; колебания воспринимаются устройством 5 и преобразуются в нем в электрические сигналы, которые после усиления в усилителе 2 используются для питания вибвовозбудителя 1. Авто- колебания в контуре автоматически устанавливаются на одной из собст О венных частот, для которой амплитуда составляющей сигнала в цепи положительной обратной связи максимальна.На выходе интегратора 9, подключаемого коммутатором 13 на определен ных ступенях программы к соответствующему датчику 7, вырабатывается электрический сигнал, пропорциональный амплитуде контролируемого параметра возбуждаемых колебаний, Этот сигнал20 используется для осуществления от - рицательной обратной связи в регу-, ляторе 1 О амплитуды колебаний. При наличии рассогласования между заданным и действующим значениями амплитуды колебаний исполнительный орган регулятора 10 воздействует на вход установки коэффициента усиления усилителя 2, обеспечивая устранение рассогласования.30Электрические импульсы с выхода усилителя 2 после каждого цикла нагружения поступают на формирователь 16 входных сигналов программатора 12. После отсчета заданного задатчиком 21 для данной ступени программы ко- З 5 личестна циклов блок 23 управления воздействует на коммутатор 13, который выполняет операции, связанные с переходом на очередную ступень программы.40 4И случае повреждения,элементов ис пытуемой конструкции 6 переход от одного этапа программы к последующему может производиться до отсчета заданного для данного этапа количества циклов нагружения. Подобный переход осуществляется по команде соответствующего сигнализатора 8 повреждений,преобразуемой в формирователе 17 и направленной к схемам 22 совпадения программатораБлагодаря введению сигнализаторов 8 повреждений непосредственно в автоколебательный контур при срабатывании их в момент появления начальных разрушений конструкции они сразу останавливают вибровозбудитель 1, так как сигнал в антоколебательном контуре практически без запаздывания становится равным нчлю. Если н результате испытаний произойдет опасное уменьшение жесткости. конструкции 6, связанное не только с.появлением трещин, а например, с износом сочленений, ростом люфтов и т.п., то уменьшится собственная частота испытуемой конструкции, вслед за ней автоматически уменьшится час,тота возбуждаемых резонансных колебаний, сработает сигнальное устройство 15, его контакты разомкнутся, испытуемая конструкция 6 разгрузится. Изобретение позволяет существенно повысить точность фиксации момента появления начальных разрушений благодаря введению сигнализаторов повреждений непосредственно н автоколебательный контур.Тираж 897 Государственного комите делам изобретений и откр , Москва, Ж, Раушская ПодСССРийб., д.