Устройство управления для испытания строительных конструкций

(5 у 4 0 0 ЕТ СССРОТКРЫТИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИ ОБРЕТЕНИЯ О,;У ТЕЛ К АВТОРСКОМУ 3 94381 2/29-33 первому входу второго сумматора - через первый инвертор, первые входы которых являются первым входом измерительного блока, второй датчик усилияподключен к второму входу второгосумматора непосредственно, а к второму входу первого сумматора - черезвторой инвертор, вторые входы которых являются вторым входом измеритель.ного блока, датчик прогиба подключенк первому входу первой схемы сравнения, который является третьим вхоП.А.Акопов дом измерительного блока, выход первого сумматора соединен с первымивходами второй и третьей схем сравнения, выход второго сумматора соединен с первым входом четвертой схе- ффмы сравнения, одни из выводов регули- ф фровочных резисторов подключены к ис- Сточнику питания, подвижные контакты которых подключены к вторым входамсоответствующих схем сравнения, выходы которых соединены с соответствующими входами логической схемы, выхощ е ды которои тельного бл к соответс орые ка и ны игнальным ующи(7) Белорусский ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССРУ 376681, кл. С 01 М 5/00, 1971.Авторское свидетельство СССРНф 742736, кл. 6 01 М 5/00, 1980.(54)(57) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯИСПЫТАНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ,содержащее два датчика усилия иисточник питания, о т л и ч а юе с я тем, что, с целью повышенияточности управления, оно снабженодатчиком прогиба, сигнальными лампами и измерительным блоком, состоящим из двух сумматоров, двух инвертров, четырех регулировочных резисторов, четырех схем сравнения и логической схемы, причем первый датчикусилия подключен к первому входу певого сумматора непосредственно, а к яются выходами измери2752 Изобретение относится к строительству, а именно к устройствам управления для испытания стержневых элементов на сжатие с поперечным изгибом, и может быть использовано вовсех областях науки и техники приисследованиях конструкций из железобетона, металла, дерева и т,п , работающих на сжатие или сжатие с из-,гибом. 1 О Цель изобретения - повышенне точности управления.На фиг, представлена установкадля испытания строительных конструк 15ций; на фиг.2 - устройство управления для испытания строительных конструкций; на фиг,3 - функциональнаясхема выполнения логической схемы;на фиг.4 - таблица, поясняющая рабо 20ту логической схемы,Устройство управления для испытания строительных конструкций содержитопоры 1, установленные на силовом полу, домкрат 2, горизонтальную тягу3 с блоками 4 и платформой 5 дляштучных грузов, насосную станцию смонометром 6, датчики 7 и 8 усилия.силовую рамку 9, горизонтальную тягу10 с редуктором 11 и барабаном 12,датчик 13 прогиба, выполненный, например, в виде регулировочного резистора, измерительный блок 14, сигнальные лампы 15 - 17, сумматор 18, инвертор 19, сумматор 20, инвертор 21,схемы 22 и 23 сравнения, регулировочные резисторы 24 и 25, схему 26 сравнения, регулировочный резистор 27,схему 28 сравнения, регулировочныйрезистор 29, логическую схему 30включения сигнальных ламп.Логическая схема содержит элементы НЕ 31 - 34, элементы И 35 - 40и элементы ИЛИ 41 и 42.Устройство работает следующим образом.45Испытуемый элемент загружают домкратом 2, продольной силой зацаннойвеличины. Платформу 5 загружают штучным грузом величиной Р, достаточнойдля разрушения испытуемого элементапри заданной величине продольнойсилы. При этом рамка 9 не соприкасается с испытуемым элементом и усилия Р 1 и Р 2 в горизонтальных тягах3 и 10 равны между собой. Следователь 55но, электрические сигналы О 1 и П 2,вырабатываемые датчиками 7 и 8 ипропорциональные усилиям Р 1 и Р 2 со 472Ф ответственно, также равны между собой. Далее включается измерительный блок 14, предварительно устайовив с помощью регулировочных резисторов 24, 25, 27 и 29 необходимую величину пороговых уровней А, В и С для этапов нагружения, и начинают вращать червячный редуктор 11. При этом рамка 9 упирается в испытуемый элемент и усилие Р постепенно передается последнему. При нагружении в сторону редукторов усилие Р в горизонтальной тяге 3 уменьшается, а усилие Р 2 в горизонтальной тяге 10 увеличивается, что фиксируется датчиками 7 и 8, электрические сигналы О 1 и Б 2 которых поступают на соответствующие входы сумматоров 18 и 20 и инверторов 19 и 21. В результате на выходе сумматора 18 имеем электрический сигнал Б 1-П 2, пропорциональный разнице усилий Р 1-Р 2, а на выходе сумматора 20 - электрический сигнал Б 2-01, пропорциональный разности усилий Р 2-Р 1. С выходов сумматоров 18 и 20 электрические сигналы, пропорциональные упомянутым разностям усилий в горизонтальных тягах 3 и 10 поступают на входы соответствующих схем сравнения 22 и 26, где сравниваются с установленным с помощью регулировочных резисторов 24 и 27 пороговым уровнем А, величина которого выбирается в зависимости от программы испытаний.Поскольку в рассматриваемом случае Р 1 с Р 2, то и П также меньше Б 2, следовательно разность электрических сигналов на выходе сумматора 18 не превышает пороговый уровень А и на выходе схемы 22 сравнения сигнал рассогласования отсутствует, что соответ. ствует логическому 0. Одновременно на выходе сумматора 20 разность электрических сигналов Б 2-Б превышает пороговый уровень А схемы сравнения 26 и на выходе последней появляется сигнал рассогласования - логическая "1". Если при этом электрический сигнал с выхода сумматора 8 превышает пороговый уровень В схемы сравнения 23 (В = О, 0 с В сА), то на ее выходе формируется логическая "1", которая свидетельствует о том, что этапы нагружения могут еще задаваться по усилию в горизонтальной тяге, а не попрогибу, величина которого фиксируется датчиком 13 и сравнивается с1275 О Если при разгрузке испытуемого элемента или при его нагружении в сторону платформы с грузом усилие Р 1 превышает Р 2 настолько, что разность электрических сигналов Б 1-Б 2, формируемая на выходе сумматора 18, превышает величину порогового уровня А схемы сравнения 22, то на выходе последней появляется сигнал рассогласования - логическая "1". Одновременно на выходе сумматора 20 разность электрических сигналов Б 2- У меньше порогового уровня А, следовательно, на выходе схемы сравнения 26 появляется логический "0". При этом на выходе схемы сравнения 50 55 помощью схемы сравнения 28 с заданным пороговым уровнем С, Какой бы сигнал не был при этом на выходе схемы 28 сравнения, формирование команд на включение сигнальных ламп логическим блоком 30 происходит в соответствии с логическими сигналами на выходах схем сравнения 22, 26 и 23 (строки 1 и 2, фиг.4)В результате на выходе УЗ логической схемы 3011 11появляется логическая 1 , которая включает лампу 1 5 . Зеленая 1 6 и крас . н ая 1 7 лампы и ри этом выключены , поскольку на выходах У 1 и У 2 ло гич ес. к о й схемы 3 О согласно таблице ис 5 тини о с ти (фи г, 4 ) формируются логические 0.Включение желтой лампы 15 означает, что необходимо вращать червяч-. ный редуктор по часовой стрелке. При 20 вращении редуктора по часовой стрелке поперечная нагрузка возрастает и, как только разница усилий Р 1-Р 2 в горизонтальных тягах 3 и 10, а следовательно, и разница напряже ний Б 1-Б 2 от датчиков 7 и 8 усилий достигает порогового уровня А, на выходе схемы сравнения 26 логическая "1" сменяется логическим "0" (поскольку при этом Б 2-У оказывается З 0 меньше порогового уровня А), а на выходе схемы сравнения 22 сохраняется логический "0", как и в предыдущем случае, Логические 0" на выходах схем сравнения 22 и 26 обеспечивают с помощью логической схемы 30 (строки 3 и 4, фиг,4) включение красной лампы 17 и выключение зеленой и желтой ламп 16 и 5. При включении красной лампы 17 необходимо 40 прекратить вращение червячного редуктора 11. 247 423 сохраняется логическая "1", поскольку в рассматриваемом случаеэлектрический сигнал 111-112 превышает ее пороговый уровень В. Такое сочетание логических сигналов на выходах схем сравнения 22, 26 и 23 приводит к формированию на выходах логической схемы 30, связанных с красной и желтой лампами логических н н0 , а на выходе, связанном с зеленой лампой - логической "1" (строки 5 и 6, фиг,4). Это приводит к включению зеленой лампы, при выключенных красной и желтой, что является командой для вращения червячного редуктора против часовой стрелки,После достижения заданного уровня нагружения, те. как только разница Б 1-У 2 уменьшится до значения порогового уровня В (по силовому критерию), на выходе схемы сравнения 23 логическая "1" сменяется логическим "0", означающим, что с этого момента этапы нагружения необходимо задавать по. прогибу, Поэтому как только на выходесхемы сравнения 23 появляется логический "0", формирование сигналов логической схемы 30 происходит в соответствии с сигналами, появляющимися на выходе схемы сравнения 28, т.е. в зависимости от прогиба испытуемой конструкции (строки 7 и 8, фиг.4). Если прогиб испытуемого элемента возрос на заданную величину, соответ ствующую пороговому уровню С схемы сравнения 28, то на выходе последней появляется логическая "1 и на выходе У 2 логической схемы 30 также появляется логическая схема "1", поступающая в цепь включения красной лампы. При этом на выходах 73 и У логической схемы 30, связанных с желтой и зеленой лампами, формируются логические "0". Таким образом в рассматриваемом случае загорается красная лампа, что свидетельствует о необходимости прекратить вращение червячного редуктора 11. Если же прогиб испытуемого элемента не достигает заданного уровня С, то на выходе схемы сравнения 28 формируется логический "0". При этом логическая схема 30 из сочетаний входных сигналов формирует на своих выходах логические сигналы, которые выключают красную и зеленую сигнальные лампы и включают желтую5лампу. Последнее означает, что червячный редуктор 11 следует вращать по часовой стрелке,1275247Таким образом, устройство управления позволяет повысить точность иснизить трудоемкость испытаний,1275247 Ри Составитель А.Кузнецоактор Н,Марголина Техред А.Кравчук орректор С.Ше Тираж 77 писн Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 аз 6551/31. ВНИИПИ Госуда по делам и 113035, Москввенного комитета СССРретений и открытий5-35, Раушская наб д