SU823937A1 - Устройство дл испытани изделийНА диНАМичЕСКиЕ НАгРузКи - Google Patents

Description

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытания изделий на виброударные воздействия, и может быть использовано в приборостроении.

Известно устройство для испытания изделий на виброударные воздействия, содержащее корпус, рабочий стол, кулачок с приводом и амортизирующие прокладки, закрепленные между рабочим столом и корпусом.

Действие устройства основано на свободном падении стола с испытуемым изделием, после подъема его на рабочую высоту кулачком и последующем торможении на амортизационных прокладках [1].

Недостатком известного устройства является то, что параметры воспроизводимой виброударной нагрузки никак, не регулируются и имеют случайный характер, вследствие этого вибрационные наложения считаются паразитными и их пытаются отфильтровать для улучшения формы воспроизводимого импульса.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению явля2 ется устройство для испытания изделий на динамические нагрузки, содержащее механический волновод с расположенным у его торца ударным возбудителем, источник периодического сигнала и цепь обратной свя5 зи, включающую измерительный преобразователь, установленный в теле волновода, усилитель-формирователь, линию задержки, электронный ключ, выход которого подключен к управляющему входу источника сигнала [2].

¹⁰ Устройство позволяет возбуждать многократное знакопеременное ударное ускорение, с компенсацией потерь, обеспечивая незатухающие ударные импульсы ускорения. Недостатком известного устройства яв15 ляется то, что оно воспроизводит лишь многократные знакопеременные ударные воздействия, тогда как в целом ряде случаев воздействие ударной и вибрационной нагрузок необходимо.

Цель изобретения — расширение функ20 циональных возможностей устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено излучателем механических колебаний, установленным в теле волновода, а источник сигнала выполнен в ви823937 де генератора гармонических сигналов, к выходу которого подключен излучатель. Кроме того, в качестве излучателя использован пьезоэлектрический.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2а — график импульса деформации, б — график гармонических колебаний, в — график наложенных колебаний, г — график виброударного ускорения, д — график дополнительной полуволны ускорения.

Устройство содержит механический волновод 1, ударный возбудитель 2, отлетающее тело 3, находящееся в акустйческом контакте с торцом волновода 1, испытуемое изделие 4, установленное на торце отлетающего тела 3, контрольный преобразователь 5, устанавливаемый в мес^е крепления изделия 4, пьезоэлектрический излучатель 6, измерительный преобразователь 7, устанавливаемый на расстоянии I от пьезоэлектрического излучателя 6 в теле волновода 1, последовательно соединенные усилитель-фор мирователь 8, линию 9 задержки, электронный ключ 10, генератор 11 гармонического сигнала, выход которого подключен ко входу пьезоэлектрического излучателя 6. Последовательно соединенные элементы схемы

7. 8, 9 и 10 образуют цепь обратной связи.

Устройство работает следующим образом.

Ударный возбудитель 2, налетая со скоростью V на торец волновода 1, возбуждает в нем импульс деформации сжатия, который начинает распространяться вдоль'волновода к отлетающему телу 3. Проходя через сечение, в котором закреплен измерительный преобразователь 7, импульс деформации возбуждает в последнем электрический сигнал, форма и длительность которого соответствует форме и длительности импульса деформации. Этот сигнал поступает на вход усилителя-формирователя 8, на выходе которого вырабатывается прямоугольный сигнал, длительность которого равна длительности входного. С выхода усилителя-формирователя 8 сигнал поступает на вход линии 9 задержки, которая сдвигает его во времени на величину t = ——, где I,— расстояние между пьезоэлектрическим излучателем 6 и измерительным преобразователем 7, а ν_ϊΒ — скорость распространения импульса деформации в материале волновода.

Сдвинутый сигнал поступает на вход электронного ключа 10, который разрешает работу генератора 11 синусоидальных сигналов, нагрузкой которого является пьезоэлектрический излучатель 6. таким образом, при достижении импульсом деформации пьезоэлектрического излучателя 6, на последний начинает действовать переменное электрическое поле, создаваемое генератором 11. При воздействии переменного электрического поля в нем будут возникать переменные механические колебания, согласно явлению обратного пьезоэффекта. Поскольку торцы пьезоэлектрического излучателя 6 жестко закреплены в сечении волновода, то переменные механические колебания передаются в материал волновода в виде деформации сжатия—растяжения, причем закон изменения этой деформации имеет такой же характер, как и переменное электрическое поле генератора И. В результате наложения переменных колебаний на.импульс деформаций, суммарные колебания носят виброударный характер.

Достигая свободного торца тела 3, на котором закреплено испытуемое изделие 4 и контрольный преобразователь 5, виброударный импульс деформации вызывает соответственно виброударное возбуждение свободного торца, передающееся испытуемому изделию 4. Отражаясь от свободного торца, деформация сжатия преобразуется в деформацию растяжения, т.е. меняет знак. Когда суммарный импульс деформации на границе волновод 1 — отлетающее тело 3 сменит знак, отлетающее тело 3 отскочит, обусловив тем самым воздействие одиночного виброударного импульса на испытуемое изделие 4.

Предлагаемое устройство позволяет осуществить воздействие одиночного виброударного импульса на испытуемое изделие.

Claims (2)

1. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ИЗДЕЛИИ НА ДИНАМИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ де генератора гармонических сигналов, к выходу которого подключен излучатель. Кроме того, в качестве излучател  использован пьезоэлектрический. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2а - график импульса деформации , б - график гармонических колебаний , в - график наложенных колебаний, г - график виброударного ускорени , д - график дополнительной полуволны ускорени . Устройство содержит механический волновод 1, ударный возбудитель 2, отлетающее тело 3, наход щеес  в акустическом контакте с торцом волновода 1, испытуемое изделие 4, установленное на торце отлетающего тела 3, контрольный преобразователь 5, устанавливаемый в креплени  издели  4, пьезоэлектрический излучатель 6, измерительный преобразователь 7, устанавливаемый на рассто нии t от пьезоэлектрического излучател  6 в теле волновода 1, последовательно соединенные усилитель-фор мирователь 8, линию 9 задержки, электронный ключ 10, генератор 11 гармонического сигнала, выход которого подключен ко входу пьезоэлектрического излучател  6. Пос .чедовательно соединенные элементы схемы 7, 8, 9 И 10 образуют цепь обратной св зи. Устройство работает следующим обраУдарный возбудитель 2, налета  со скоростью V на торец волновода 1, возбуждает в нем импульс деформации сжати , который начинает распростран тьс  вдольволновода к отлетающему телу 3. Проход  через сечение, в котором закреплен измерительный преобразователь 7, импульс деформации возбуждает в последнем электрический сигнал , форма и длительность которого соответствует форме и длительности импульса деформации. Этот сигнал поступает на вход усилител -формировател  8, на выходе которого вырабатываетс  пр моугольный сигнал , длительность которого равна длительности входного. С выхода усилител -формировател  8 сигнал поступает на вход линии 9 задержки, котора  сдвигает его во времени на величину f, где ti- рассто ние между пьезоэлектрическим излучателем 6 и измерительным преобразователем 7, а - скорость распространени  импульса деформации в материале волновода. Сдвинутый сигнал поступает на вход электронного ключа 10, который разрещает работу генератора 11 синусоидальных сигналов , нагрузкой которого  вл етс  пьезоэлектрический излучатель 6. таким образом , при достижении импульсом деформации пьезоэлектрического излучател  6, на последний начинает действовать переменное электрическое поле, создаваемое генератором 11. При воздействии переменного электрического пол  в нем будут возникать переменные механические колебани , согласно  влению обратного пьезоэффекта. Поскольку торцы пьезоэлектрического излучател  6 жестко закреплены в сечении волновода, то переменные механические колебани  передаютс  в материал волновода в виде деформа .ции сжати -раст жени , причем закон изменени  этой деформации имеет такой же характер, как и переменное электрическое поле генератора 11. В результате наложени  переменных колебаний на.импульс деформаций , суммарные колебани  нос т виброударный характер. Достига  свободного торца тела 3, на котором закреплено испытуемое изделие 4 и контрольный преобразователь 5, виброударный импульс деформации вызывает соответственно виброударное возбуждение свободного торца, передающеес  испытуемому изделию 4. Отража сь от свободного торца, деформаци  сжати  преобразуетс  в деформацию раст жени , т.е. мен ет знак. Когда суммарный импульс деформации на границе волновод 1 - отлетающее тело 3 сменит знак, отлетаюш,ее тело 3 отскочит, обусловив тем самым воздействие одиночного виброударного импульса на испытуемое изделие 4. Предлагаемое устройство позвол ет осуществить воздействие одиночного виброударного импульса на испытуемое изделие. Формула изобретени  1.Устройство дл  испытани  изделий на динамические нагрузки, содержащее механический .волновод с расположенным у его торца ударным возбудителем, источник периодического сигнала и цепь обратной св зи , включающую измерительный преобразователь , установленной св зи, включающую измерительный преобразователь, установленный в теле волновода, усилитель-формирователь , линию задержки, электронный ключ, выход которого подключен к управл ющему входу источника сигнала, отличающеес  тем, что, с целью расщирени  функциональных возможностей, оно снабжено излучателем механических колебаний, установленным в теле волновода, а источник сигнала выполнен в виде генератора гармонических сигналов, к выходу которого подключен излучатель. 2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что в качестве излучател  использован пьезоэлектрический. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Транзисторы. Параметры, методы измерений и испытаний. М., «Сов. радио., 1968, с. 372.
2. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2669841, кл. G 01 М 7/00, G 01 Р 21/00, 1978 (прототип).

   a

   Фи1.1