Устройство для контроля разрушения изделия при испытании на автоколебательном вибростенде

 

Изобретение относится к технике виброиспытаний изделий в резонансном режиме на автоколебательном вибростенде. Цепью изобретения является повьппение достоверности контроля разрушения в случае испытания изделий с нелинейной упругой характеристикой при программном ступенчатом изменении амплитуды колебаний. Устройство содержит датчик 5 вибрации испытуемого изделия и соединенные с его выходом частотный детектор 23 и цифровой частотомер 24, Последний работает в режиме однократного измерения частоты. Запуск частотомера, 24 осуществляется через элемент 28 задержки сигналом с программатора 13 вибрсстенда. Преобразованный в аналоговую форму с помощью цифроаналогового преобразователя 25 выходной сигнал частотомера 24 подается на элемент 26 сравнения, где производится его сравнение с выходным сигналом частотного детектора 23,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 G 01 M 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3832234/25-28. (22) 25.12.84 (46) 23,03.87. Бюл. № 11 (71) Институт проблем машиностроения

АН УССР (72) А.Е.Божко и О,Ф.Плищук (53) 620,178.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 900144 кл. G 01 M 7/00 1977.

Ахтер M. и др. Установка для ис-. пытания на усталость нри резонансном изгибе в условиях высоких температур и вакуума. - Приборы для научных исследований, - 1966, 37, № 3, с.6267. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ИЗДЕЛИЯ ПРИ ИСПЫТАНИИ НА АВТОКОЛКБАТЕЛЬНОИ ВИБРОСТЕНДЕ (57) Изобретение относится к технике виброиспытаний изделий в резонансном режиме на автоколебательном виб„, SU 12 8567 ростенде, Целью изобретения является повышение достоверности контроля разрушения в случае испытания иэделий с нелинейной упругой характеристикой при программном ступенчатом изменении амплитуды колебаний. Устройство содержит датчик 5 вибрации испытуемого изделия и соединенные с его выходом частотный детектор 23 и цифровой частотомер 24. Последний работает в режиме однократного измерения частоты. Запуск частотомера

24 осуществляется через элемент 28 задержки сигналом с программатора

13 вибростенда. Преобразованный в анапоговую форму с помощью цифроаналогового преобразователя 25 выходной сигнап частотомера 24 подается на элемент 26 сравнения, где производится его сравнение с выходным сигналом частот ного дет ектор а 2 3;

129 соответствующим текущему значению резонансной частоты изделий. Разностный сигнап с выхода элемента 26 сравнения подается на регистратор 27.

Поскольку резонансная частота у изделий с нелинейной упругой характеристикой зависит от амплитуды коле856 7 баний, осуществление упомянутого сравнения сигналов частотного детектора 23 и цифрового частотомера 24 позволяет достоверно определить изменение резонансной, частоты, обуслоъленное именно разрушением изделия.

1 ил.

Изобретение относится к технике виброиспытаний иэделий, а именно к устройствам для контроля разрушения изделия при испытании на автоколебательном вибростенде. 5

Цель изобретения - повышение досто» верности контроля в случае испытанию изделий с нелинейной упругой характеристикой при программном ступенчатом изменении амплитуды, колебаний.

Сущность изобретения заключается в сравнении первоначального значения резонансной частоты изделия, соответствующей заданному уровню амплитуды колебаний изделия, с текущими значениями резонансной частоты в течение времени испытания изделия при данном уровне амплитуды колебаний.

На чертеже изображена блок-схема автоколебательного вибростенда с предлагаемым устройством для контроля разрушения. иэделия.

Вибростенд содержит вибровозбудитель 1, усилитель 2 мощности, задающий генератор 3 с блоком 4 управления, датчики 5 и 6 вибрации соответственно испытуемого изделия и подвижной части вибровозбудителя

1, генератор 7 поиска, амплитудный индикатор 8 резонанса, фазовый де- Зч тектор 9, фазовый индикатор 10 резонанса, блок 11 совпадения, формирователь 12, программатор 13, фазо-, вращатель 14 с управляющим элементом 15, блок 16 активных фильтров, 35 частотно-зависимай коммутатор 17, коммутатор 18 режимов, четвертый19, третий 20, первый 21 и второй

22 ключи, частотный детектор 23, цифровой частотомер 24, работающий в режиме однократного измеренияy цифроаналоговый преобразователь 25, 2 элемент 26 сравнения, регистратор

27 и элемент 28 задержки.

Датчик 5 вибрации испытуемого изделия, подключенные к его выходу частотный детектор 23 и цифровой частотомер 24, элемент 26 сравнения, один вход которого соединен с выходом частотного детектора 23, а другой - через цифроаналоговый преобразователь с выходом цифрового частотомера, и элемент 28 задержки, выход которого подключен к управляю- . щему входу частотомера, а вход - к выходу программатора 13, образуют устройство для контроля разрушения испытуемого иэделия. Время задержки, устанавливаемое с помощью элемента

28, соответствует времени переходного процесса при ступенчатом изменении амплитуды колебаний.

Автоколебательный вибростенд с устройством для:контроля разруше-и ния испытуемого изделия работает следующим образом. .В исходном. положении ключи 19-22 разомкнуты, Напряжение на выходе генератора 7 поиска и частота задающего генератора 3 равны значениям, с которых начинается сканирование частоты, По сигналу программатора

13 коммутатор 18 режимов замыкает ключи 21 и 22 и запускает генератор

7 поиска, сигнал которого изменяет частоту генератора 3 и через ключ

22 и усилитель 2 мощности поступает на вибровозбудитель 1. Сигналы датчиков 5 и 6 вибрации подаются на входы амплитудного 8 и фазового 10 индикаторов резонанса, соответственно, а также на вход фазового детектора 9.

129 856 7

ВНИИПИ Заказ 878/42 Тираж 777 Подписное

Ужгород, ул. Проектная, 4

Произв.-полигр. пр-тие, г.

При р авен ст ве ч астоты генер ат ор а

3 резонансной частоты изделия происходит увеличение амплитуды колебаний, а фазовый сдвиг между колебаниями подвижной части вибровоз будит еля 5

1 и изделия соответствует + Я/2, В этом случае сигнал от амплитудного

8 и фазового 10 индикаторов резонанса поступает на вход блока 11 совпадения, с выхода которого сигнал через формирователь 12 поступа т в программатор 13. По команде последнего коммутатор 18 размыкает ключи

21 и 22, замыкает ключи 19 и 20 и возвращает генератор 7 поиска в исходное состояние. В блоке 16 активных фильтров остается подключенным фильтр, в полосе пропускания которого находится резонансная частота изделия. В результате переключения ключей замыкается цепь обратной связи, в которой с помощью фазовращателя 14 устанавливается требуемое фазовое соотношение. При этом в контуре возбуждаются автоколебания с резонансной частотой изделия.

Программное изменение амплитуды автоколебаний осуществляется воздействием на коэффициент передачи усилителя 2мощности посредством програм матора 13, Одновременно с изменением амплитуды автоколебаний через элемент 28 задержки с программатора 13 поступает команда на включение частотомера 24, который работает в режиме однократного измерения. Резуль.тат измерения частоты преобразуется в аналоговый сигнал с помощью цифроаналогового преобразователя 25 и сравнивается с выходным сигналом частотного детектора 23, который пропорционален текущему значению частоты, посредством элемента 26 сравнения, Разностный сигнал подается с выхода элемента 26 сравнения на регистратор 27, показания которого отражают относительное изменение частоты автоколебаний при постоянной ампли50 туде. При неизменной частоте автоколебаний, которая соответствует резонансной частоте испытуемого объек та, и постоянной амплитуде нагружения показание регистратора равно нулю, Если частота автоколебаний изменяется на одном уровне амплитуды автоколебаний, что соответствует разрушению испытуемого объекта, это изменение определяет показания ре-, гистр атора.

Таким образом, на каждом уровне амплитуды колебаний сигнал частотомера 24 является постоянным уровнем, относительно которого определяется изменение текущего значения резонансной частоты, являющееся критерием разрушения изделия. Поскольку у изделий с нелинейной упругой характеристикой резонансная частота зависит от амплитуды колебаний, осуществление указанного сравнения позволяет достоверно определить изменение резонансной частоты, обусловленное именно разрушением изделия, Формула из о брет ения

Устройство для контроля разрушения изделия при испытании на автоколебательном вибростенде, содержащее датчик вибрации испытуемого изделия, цифровой частотомер, соединенный измерительным входом с выходом датчика вибрации, цифроанйтоговый преобразователь и регистратор, о тлича ощее ся тем, что, с целью повышения достоверности контроля в случае испытания изделий с нелинейной упругой хар актеристикой при программном ступенчатом изменении амплитуды колебаний, оно снабжено частотным детектором, вход которого подключен к выходу датчика виб-. р ации, элементом сравнения, один вход которого соединен с выходом частотного детектора, другой через цифроаналоговый преобразовательс выходом цифрового частотомера, а выход — с входом регистратора, и элементом задержки, выход которого подключен к управляющему входу цифрового частотомера, а вход служит для подключения к выходу программатора вибростенда.