Устройство для анализа случайных механических нагрузок

(11), 44ЗЗГ7

Союз Советских

Социалистимеских

Ресл(блик (á1) Зависимое от авт. свидетельства— (22} Заявлено27. П. 72 (21)I850776/ТЖО (51) М Кл.

& 0I < ХЗ/ОО с присоединением заявки—

Государственный номнтет

Совета Мкннстроа СССР по делам иэооретеннй и открытий (32) Приоритет—

ОпуоликовантК5. 09. 74Бюллетень №З4 (45},Дата опубликования описания 28, If. 74 (53} УЯК 62I.3I7.7 ои. в1 (72) Авторы изобретения

А.Н. Гуржий и И.Ю. Сергеев

Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической

Револкнтии (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА СЛУЧАЙНЫХ

1ПХАНИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

Изобретение относится к аппаратуре для анализа случайных процессов, в частности для статического айализа случайных механических нагрузок, представленных в виде электрического напряжения, ме-, тодом подсчета наибольших пиков.

Известны устройства для аналйза случайных механических нагрузок, представленных в виде осциллограмм ы содержащие табло счетчиков и связанный с ним дешифратор числа.

Недостатками таких устройств являются низкив точность и быстродействие, сложность и громозд- м кость конструкции, вследствие наличия массивных подвижных механических частей и подвижных контактов, а также необходимость предварительной регистрации (запоми- 20 нания) исследуемого процесса на, осциллограмме в связи с чвм из» вестное устройство неприемлемо для статического анализа случай ных механических нагрузок э реа- 25

2 ! льном масштабе времейи.

Для расширения функциональных возможностей предлагаемое устройство снабжено преобразователем

"код-аналог", дешифратором зевка,, двумя схвмамй совпадвниИ, счетчиком и последовательно соодинеными компаратором,вторым счетчиком и охоиой оравйоник кодов, причем выходы компаратора соединены с первыми входами схем совпадений, вторые Бсоды которых подключены к выходам схемы сравнения кодов, а выходы к входам счетчика, выходы которого соединены с вторыми входами схемы сравнения кодов и входами двшифратора числа, при этом выход дешифратора знака подклю, чвн к управляющим входам схемы сравнения кодов, счетчика и дошифратора числа, а выходы второго счетчика соединены с жодамй дешкфратора знака и через преобразователь "код-аналог с одним из входов компаратора.

4433I7

3 иа чертеже показана блок=схема описываемого устроИстэа, состоящего из коыларагора 1, йреосразовагеля "код-аналог" 2 реверсилного счегчика с, деки разора е знака 4, схеиы соавнения колов Ч. схем совпадения 6 и 7, второго реверсивного счетчика 8, дешифатора числа 9 и табло счетчиков

О ° и

Устройство работает следующим образом. Компаратор I, преобразователь "код-аналог 2 и реверсивный счетчик 5 представляют собоИ следящую систему, которая осущост- л5 эляет равномерное квантование входного аналогового сигнала по уровню.

Компаратор I имеет дэа уровня срабатывания, значения которых о задаются выходным напряжением преобразователя "код-аналог" 2, т.е. определяются значениями кода реверсивного счетчика 3, Причем, один уровень срабатывания компаратора I на один шаг квантования больше второго уровня срабатывания.

При увеличении входного аналогового сигнала и достижений им значения верхнего уровня срабатывания компаратора I на эыходе, связанно 1 с суммирующим входом реверсивного счетчика 5, появляется импульс, который увеличивает на единицу число, записанное э реверсивном счетчике 5. Это приводит к изменению выходного напря жения преобразователя "код-аналог"

2 и, следовательно, уровней срабатывания компаратора I (в данном случае оба уровня срабатывания увеличиваются на один шаг квантования).

При уменьшении входного аналогового сигнала и достижении нижнего уровня сраоатывания компаратора Е на втором выходе последнего появляется импульс, который попадает на вход вычитайия реворсив ного счетчика 3 и уменьшает на еди-5о ницу записанное в нвм число. В результате этого снова изменяются ровни срабатывания компаратора (теперь ужв о6а они уменьшатся на один шаг квантования).

Таким образом, при изменении входного напряжейия и при пересечении им уровней срабатывания компаратора I происходит непрерывное слежение за входным напряжением, а записанное в реверсивном счетчике 5 число пропорционально текущему значению входного напряже4 ния, которое пропорционально иссле дуемой мвханичвскои нагрузке.

Действительно, в момент срабатывания компаратора Е достигается равенство ПИ4 гдв Ll рад — выходное напряжение преобразователя "код-аналог "2, Ug — входное напряжение, пропорциональное анализируемой нагру зке.

Напряжение на выходе преобразователя "код-аналог"2 пропорционально числу N y, записанному в реверсивном счетчйке 5, т.в.

Итд = 1где К вЂ” коэффициент пропорциональности.

Следовательно, И = — ex

1 К

Дешифратор знака 4 определяет момент перехода входного напряжения через некоторый условный нулевоИ уровень по переходу кода числа, записанного в реверсивном счетчике

3, через нулевую комбинацию и в соответствии с этим выдает команду на управляющий вход схемы сравнения кодов 5, на управляющий вход дешифратора чйсла 9 и команду

"сброс" в реворсивный счетчик 8.

3 соответствии с этой командой схема сравнения кодов 5 производит сравнение кодов, записанных в реверсивных счетчйках 3 и 8 чисел (в прямом или дополнительном коде), а также выдает разрешающий сигнал на схему совпадения 6 при выполнении условия

1 2 Ых 0 где М2 — число, записанное в реверсивном счетчике 8, Ug — напряжение, соответствующее условному нулевому уровню, Схема сравнения кодов 5 выдает также разрешающиИ сигнал на схему совпадения 7, при выполнении условия 1 - NZ 32 4 4433I7 моханйчоских нагрузок по методу наибольших пиков. Из этого закона распределения в дальнейшем можно получить информацию об усталости

5 ммааттееррииааллаа, находящегося под воздействием данной нагрузки, и определить запасы прочности.

ПРЕЛМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

5 причем, в последнем случае сравнение чисел N и Nz производится в дополнительном коде

В результате этого прй изменении входного напряжения, пропорционального анализируемой механической нагрузке, от условного нулевого уровня до максимального максимума и обратно до нулевого уровня, т.е. за положительный по- lo лупвриод,в реверсивном счетчике 8 . будет записано число, пропорциональное значению максимального максимума (т.о. значению наибольшего положительного пика) незави- 15 симо от наличия локальных максимумов. Аналогично для отрицательных полупериодов в реверсивном счетчике 8 образуется число,пропорциональное минимальному минймуму 20 за отрицательный полупериод.

Каждый раз при переходе входным сигналом через условный нулевой уровень в соответствии с найденными значениями максимальных я5 максимумов или минимальных минимумов в соответствующие этим значе- ниям счетчики табло счетчиков ХО дописывается единица.

Таким образом, в результате зо анализа в каждом счетчике табло счетчиков IO получа т число повторений определоннйх значений максимальных экстремумов (пиков).Числа, находящиеся в счетчиках табло счетчиков IO, представляют собой ординаты одномерного закона распределения наибольших пиков и являются двзчльтатом анализа случайных

Устройство для анализа случаИных механических нагрузок, содержащее последовательно совдинонныв дешифратор числа и иццикатор, о т л и ч а ю щ о е с я том, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено преобразователем "код-аналог",дешифратором знака, двумя схемами совпадений, счетчиком и последовательно соединвнныии компаратором, вто рым счетчиком и схемои сравнения кодов, причем выходы компаратора совдийены с первыми входами схем совпадений, вторыв входы которых подключены к выходам схемы сравнения кодов, а выходы - к входам счетчика, вйходы которого соединены с вторыми входами схемы сравнения кодов и входами дошифратора числа, при этом выход дошифратора знака подключен к управляющим входам схемы сравнения кодов, счетчика и двшифратора чис" ла, а выходы второго счетчика совдйнены с входами двшифратора знака и через преобразователь

"код-аналог" с одним из входов компаратора.

4433I7

Заказ З т

Изд. Хpg

Тираж б 7о

Подписное

Ц1-1Ш1П11 Государственного комитета Совета Министров СССР по делам нзсбрстсннй и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4

Предприятие «Патент», Москва, Г-59, бережковская наб., 24

СоставительВ СТОПЯНОВ

Редактор C,Õeéômö техредА,3бярСКИЯ Корректор 7, g/Opal