Прибор для измерения напряжения в симметричном профиле — SU 983446 (original) (raw)
ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯВТОРОМЮ СИД ЛИСТВУ Союз СоввтсиихСфциалистичесникРеспублик(51)М. К.т. с присоединением заявки М Ю 01 Ь 7/16 твеуаврстюай квинтет ВСьр в девам взееретевкй в втерытвй(3) УДК 621, .317.7 (088.8) Дата опубликования описания 23.12.82 Г. Т. Клейнман, В, А. Бугон, В. Д. Ерхова, Н. Й. Пронинаи Е. ф. Ханукч,Всесоюзный научно-исследовательский институтсельскохозяйственного машиностроения им. В. П. Горячкина=(54) ПРИБОР ПЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В СИММЕТРИЧНОМ ПРОФИЛЕ1Изобретение относится, и сельскохозяйственному машиностроению, а именно к устройствам для измерения механичеоКих напряжений в сняметричнътх профилях рам, узлов и деталей сельскохозяйственных машин, и может найти применение при измерениях напряжения .в дорожных, транспортных, строительных и дре машинахИзвестно устройство для тензометрьческого определения напряжений в кон струкциях содержащее тензорезисторы, тензоусилитель н регистратор 13.Недостатком указанного устройства является необходимость длительной мать. матической обработки получаемых на регистраторе кривых. Указанные недоотатки обусловлены тем, что на регистраторе фиксируются только кривые напряжений по отдельным точкам сечений, не 20 дающие картины пространственной эпюры напряжений.Наиболее близким по технической сущности и досгигаемому результату к пред 2лагаемому является устройство, содержа шее тензорезнсторы, тензоусилители и многоканальный регистратор Г 2 3Недостатком известного устройства является громоздкая и сложная математическая обработка полученных на регистраторе кривых, позволяющая получить только отдельные мгновенные значения напряжений. Кроме того, сложно создать асимметричное нагружение исследуемо го профиля, особенно по нескольким осям одновременно.Белью изобретения является повышение быстродействия путем воспроизведения на регистраторе составляющих пространственной эпюры.Указанная цель достигается тем, что прибор доцопнительно снабжен четырьмя трехвходовыми сумкаторами, каждый из которых содержит операционный усилитель, инвертируклций вход которого через ре зисторы соединен с выходом и первымщ,. щшапв ща рез резисторы с вторым и третьим входдф3 983446 4 ми, причем выход первого тензоусилите-6, и делителями напряжений 24-26, ля соединен с вторыми входами первого которые подключены соответственно кЭ ) и четвертого сумматоров, о третьим входам 27 дополнительных сумматоров входом второго сумматора и с первым 21-23.входом третьего сумматора, выход вто-целесообразно в сумматорах 7 и 8 рого тензоусилителя с первыми входами выбрать значения сопротивлений резистопервого и второго сумматоров, с вторым ров 12 и 14 равным Р, резисторов 16- входом третьего сумматора и с третьим 2/3 Р, а резисторов 17 - ,. 2 Р, в сумматовходом четвертого сумматора, выход ре 9 выбрать значения сойротивлений третьего тензоусилителя соединен с третьрезисторов 12 и 16 равным й, а резиоими входами первого и третьего сумма-, торов 14 и 17 - 2 й; в сумматоре 10 торов, с вторым входом второго сумма . выбрать значения сопротинлений резистотора и с первым входом четвертого сум-,ров 12 и 17 равным й, а резисторов 14 матоРа, а выходы сУмматоРов подключены и 16 2 Рк входам многоканального регистратора, 1%1 Работа прибора осуществляется слеЦелесообразно прибор снабдить также дующим образом.1тремя дополнительными сумматорами иПри нагружении исследуемой конструктремя делителями напряжений, причем ции, например рамы плуга, тензорезистокаждый дополнительный сумматор включен .ры 1, 2 и 3 воспринимают сложно-намежду выходом тензоусилителя и входами щ пряженное состояние сечения, на котором трехвходовых сумматоров, а второй вход они наклеены, и изменяют свое сопрокаждого дополнительного сумматора под- тивление, вследствие чего на выходах. ключен к соответствующему делителю тензоусилителей 4-6 появляются пропорнапряжения. циональные измеряемому механическомуНа фиг. 1 представлена блок-схема 2 р напряжению сигналы, Зги сигналы пода- прибора для измерения напряжений при ются на сумматоры 7 - 10. Сигналы, симметричном нагружении; на фиг. 2 - пропорциональные деформации тензоречо же, при асимметричном нвгружении зисторов 1 и 3, поступают на входы 18 )офиля. и 19 сумматора 7 и суммируются междуПрибор содержит тензорезисторы 1 - зй собой, а сигнал, пропорциональный дефор, каждый из которых подключен ко вхо- .мации тензорезистора 2, поступает на ду тензоусилителей 4-6. Прибор содержит вход 15 и вычитается. При этом на выметыре трехвходовых сумматора 7-10. ходе 13 сумматора 7 появляется сигнал, Каждый сумматор 7-10 содержит опера- являющийся алгебраической суммой входционный усилитель 11, инвертирующий33ных сигналов и пропорциональный меха- вход которого через резистор 12 соеди- иическому напряжению в верхнем левом нен с выходом 13 сумматора и через рь- углу сечения симметричного профиля рв зистор 14 - с входом 15 сумматора. мы плуга. Этот сигнал поступает на вход Таким образом, вход 15 является вычи- многоканального регистратора 20 фикФэ тающим . Неинвертирующий вход Усиля- сирующего его, например нв фотолентеля 11 через резисторы 16 и 17 соеди-нен соответственно со.входами 18 и 19сумматора, т.е. входы 18 и 19 являютсяАналогично работают сумматоры 8- "суммирующими. Выход тензоусилителя 10, с той разницей, что вследствие дру подключен ко входу 18 сумматоров 7 гого сочетания сигналов, поступающих и 10, к входу 19 сумматора 8 и к вхо- с выходов тензоусилителей 4-6 на сум 4ду 15 сумматора 9. Выход тензоусили- мирующихф 18 и 19 и фвычитающихф 15 теля 5 соединен со входами 15 сумма- входах, на их выходах 13 образуются торов 7 и 8, входом 18 сумматора 9 сигналы других углов сечения симметрич и входом 19 сумматора 10. Выход тен- ного профиля: нижнего левого - на сумматозоусилителя 6 соединен со входами 19 и ре 8, верхнего правого- на сумматоре 9, сумматоров 7 и 9, входом 18 суммато- нижнего правого -на сумматоре 10, ра 8 и входом 15 сумматора 10. Выходй При необходимости проводить измересумматоров 7-10 подключены ко входам ния при асимметричном процессе нагрумногоканального регистратора 20. жения иа входы 27 дополнительных сумДпя измерения при асимметричном нв-маторов 21-23 подаются, соответственгружении профиля прибор снабжается до- но, с делителей 24-26 постоянные сит- попнительными сумматорами 21-23, вклю- палы, имитирующие асимметрично по лючаемыми в выходную цепь тензоусилителей бой из трех пространственных осей коор5 9834466 динат, причем в зависимости.от конкрет-:с выходом и первым входом сумматора, ной задачи, оператор изменяет их вели- неинвертируюшнй - через резисторы с чину и полярность. Тогда на входы 15, вторым и третьим входами, причем выход 18 и 19 сумматоров 7-10 поступаиюг первого тензоусилителя соединен с вторы- сигналы, содержащие асимметрию, чтоми входами первого и четвертого сумма и обуславливает решение поставленной торов, с третьим входом второго суммато задачи. Анализ записанных кривых поэ- ра и первым входом третьего сумматора, воляет оперативно дать оценку прочности выход второго тензоусилителя с первыми конструкции. входами первого и второго сумматоров,Использование предлагаемого устрой 16 с вторым входом третьего сумматора и ства в сравнении с известным обеспечи с третьим входом четвертого сумматора, вает ускорение определения напряжения выход третьего тензоусилителя соединен приблизительно в 8-10 раз,и, благода с третьими входами первого и третьего ря автоматиэапии большинства вычисли- сумматоров, с вторым входом второго тельных операций, снижение погрешности,.1 сумматора и с первым входом четверто с 7-9% до 3-4%. Применениеизобретего сумматора, а выходы сумматоров под ния в научно- исследовательских и конст ключены к входам многоканального ре Рукторских организациях отрасли обеспе- гистратора.чивает экономический эффект ориентиро. Прибор, по п. 1, о т л и ч а ювочно 175 тыс,руб, уе щ и й с я тем, что он снабжен тремядополнительными сумматорами и тремяделителями напряжений, причем каждый Ф о р м у л а и э о б.р е т е н и я дополнительный сумматор включен междувыходом тензоусилителя и входами трж 1. Прибор для измерения напряжения 2 входовых сумматоров, а второй вход каж в симметричном профиле, содержаший, дого дополнительного сумматора подклю последовательно соединенные тенэорезис чен к соответствуюшему делителю иацря торы, тензоусилители и многоканальный женим.регистратор, о т л и ч а ю ш и й с я Источники ииформацииэ тем, что, с целью повышения быстродей- й принятые во внимание при экспертизе ствия путем воспроизведения на регистре. Теизометрия в машиностроении. торе составляющих пространственной эпю- Под ред. Макарова Р. А., М., фМашино ры, он снабжен трехвходовыми суммато- строением, 1975, с, 159. рами, каждый из которых содержит опе. Тензометрия в машиностроении. рационный усилитель, инвертируюшийЪа ред. Макарова Р. А, М "Машино вход которого через резисторы соединен ртроеиие, 1975, с. 234.ЯЗФ983446 Составитель Т. Веремейкинаавтор П. Коссей Техред Е.Харитончнк Корректор Дзятко Тираж 614 ПодписноеГосударственного комитета СССРелам изобретений и открытийосква, Ж 35, Раушская наб д. 4/5 9887/45 ВНИИ ПИ по 113035, Ужгород, ул, Проектная,Патент",