ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Виброакустические воздействия в системах человек — машина и методы контроля состояния человека-оператора из "Испытательная техника Справочник Книга 1 " Измеряют параметры удара при помощи аналоговой или цифровой измерительной техники. Аналоговая аппаратура позволяет, как правило, измерять максимальное ударное ускорение и длительность ударного импульса. Получение остальной информации связано с дополнительной расшифровкой зарегистрированного ударного процесса, что существенно снижает оперативность информации и ведет к относительно большим погрешностям измерения. Использование цифровой техники обеспечивает широкий динамический диапазон измерения, большую достоверность и документальность информации, а также позволяет осуществлять оперативную связь с ЦВМ для последующего анализа измеряемых ударных процессов. [c.356] Устройство включает в свой состав усилитель, измерители длительности и максимального ударного ускорения, блоки уиравленип, индикации длительности и ударного ускорения, блок согласования. [c.357] При исследовании соударения тел существенную информацию о протекании удара несет форма ударного импульса, поступающего с датчика. Наблюдение ударных импульсов, регистрация их формы и последующая обработка представляют весьма трудоемкий процесс. В последнее время появились устройства, полностью заменяющие осциллографические каналы регистрации в широкой полосе частот и позволяющие осуществлять эту регистрацию с более высокой степенью точности, а также обеспечивающие возможность многократного вывода зарегистрированной информации с изменением временного масштаба. [c.357] На рис. 12 приведена структурная схема такого устройства, реализованного на аналоговом запоминающем устройстве, которое содержит 128 аналоговых элементов памяти. Устройство пoзвoляet регистрировать импульсные однократные процессы положительной полярности в двух диапазонах пиковых значений до 1 и до 5 В. Диапазон длительностей регистрируемых 1ударных процессов регулируется ступенчато от 0,64-10 до 327,68Х X 10 с, он разбит на 10 поддиапазонов. Принцип работы устройства основан на дискретизации входного импульсного сигнала и записи отдельных дискретных отсчетов последовательно в аналоговые. элементы памяти с первого по 128-й элемент. Устройство обеспечивает возможность неразрушающего считывания информации одновременно в аналоговой и цифровой формах для ее дальнейшей обработки. [c.357] Входной усилитель используют для регулировки начального смещения входного сигнала. Если входной сигнал положительной полярности, то начальное смещение отсутствует, если сигнал обеих полярностей, то вводят начальное смещение 4-2,5 В и сигнал регистрируют в двух диапазонах 2,5 или 5 В. После считывания и печати зарегистрированных значений входного сигнала из полученных данных необходимо вычесть начальное смещение 4-2,5 В. [c.357] Рассмотренные аналоговые и цифровые устройства для измерения удара позволяют определять многие параметры ударного импульса, контролировать форму импульса, а также регистрировать ударный импульс. [c.358] Вычислительная часть комплекса представлена модулем 12 ввода инициативных сигналов, благодаря которому в блок коммутации режимов поступает сигнал на запуск, аналого-цифровой преобразователь 13 (четыре входа и один выход), процессор 14, телетайп 15, устройство 16 печати с клавиатурой, устройство 17 вывода на перфоленту, устройство 18 ввода перфоленты, через которое производится загрузка программ н данных для анализа. [c.359] Функциональная структура комплекса предназначена для отображения основных задач, которые условно могут быть объединены в следующие группы оперативное управление экспериментом и обработкой данных измерение, преобразование и документирование информации в аналоговой форме, обработка, анализ и документирование информации в цифровой форме. [c.359] Преимущество этого метода калибровки состоит в том, что результат калибровки зависит только от величин Еа, Са, Ек, С, , а емкость соединительного кабеля и входная емкость усилителя не оказывают на него влияния. Устройство, выполненное по приведенной схе.ме, позволяет проводить эксплуатационную калибровку ударных акселерометров в диапазоне 1—10 мХ Хс с погрешностью, не превышающей 10 %. [c.361] При калибровке ударных акселерометров в условиях динамического нагружения наиболее широко применяют два метода первый основан на определении изменения скорости тел при соударении, второй — на определении силы удара. [c.363] Основное преимущество первого метода калибровки — возможность абсолютной градуировки ударного акселерометра. При этом чувствительность ударного акселерометра и коэффициент усиления измерительного тракта не имеют существенного значения при определении ударного ускорения. Важное вначение при калибровке ударных акселерометров по первому методу имеет форма ударного импульса, воспроизводимого при соударении тел. Обычно на калибровочных установках воспроизводят ударные импульсы, закон изменения которых близок к полусинусоидальному закону изменения ударного ускорения во времени. Однако для получения большей достоверности измерений в особо ответственных случаях желательно калибровку ударного акселерометра осуществлять при воспроизведении ударного импульса, близкого по форме, длительности и максимальному ударному ускорению к исследуемому ударному процессу. Это связано с влиянием (особенно при измерении ударных искореннй больших уровней) упругих деформаций корпуса акселерометра на его показания. Кроме того, метод позволяет при калибровке ударных акселерометров с известной чувствительностью вносить поправки при обработке результатов измерения. [c.363] Недостаток метода в том, что да7чик силы проходит статическую калибровку, и достоверность его показаний в условиях воздействия ударного нагружения предположительна. Однако этот недостаток может быть устранен для особо ответственных испытаний проведением динамической калибровки датчика силы путем вычисления ка-нетической энергии ударяющего тела по площади переднего фронта зарегистрированной зависимости изменения силы во времени. [c.364] В зависимости от принципа создания ударного нагружения, условий соударения тел, места расположения градуируемого ударного акселерометра, соотношения масс соударяющихся тел конструктивное исполнение устройств для калибровки ударных акселерометров может быть различным, Однако основное условие воспроизведения заданного уровня ударного ускореггия — обеспечение необходимой для этого начальной скорости соударения. Для воспроиаведе-ния ударных ускорений до 15-10 мХ Хс 2 применяют устройства, основанные на свободном падении ударяющего тела, при ударных ускорениях до 10 м-с применяют устройства с принудительным разгоном ударяющего тела либо электромагнитные выталкивающие устройства. [c.364] На рис. 19. а, б показано устройство маятникового типа для калибровки ударных акселерометров с применением мерного стержня Гопкинсона. Принцип действия устройства основан на использовании зависимости между скоростью перемещения частиц мерного стержня и его деформациями, возникающими при продольном ударном нагружении стержня. [c.367] Регистрация показаний сводится к измерению под микроскопом диаметра окружности, являющейся границей поверхности упругого соприкосновения тел при ударе. Чтобы эта граница была видимой, одну из контактирующих поверхностей покрывают слоем вещества, которое проявляет зону упругого контакта, возникшую при ударе. Покрытие контактирующих поверхностей парафиновое. Коэффициент пропорциональности между силой и диаметром поверхности контакта определяют экспериментально по результатам статической калибровки на прессе. При этом ударяемое тело устанавливают на образцовый динамометр, а нагрузку задают ступенями, причем при каждой нагрузке эксперимент повторяют несколько раз. Полученные результаты показывают, что применение комплекта соударяющихся элементов с выбранными параметрами, набора прокладок и приспособлений для их крепления позволяет воспроизводить на устройстве маятникового типа максимальные ударные ускорения в диапазоне 0,6 10 —1,0-10 м-с при длительности ударного импульса 1,3-10 —6 10 с. Предложенный упругоконтактный метод калибровки ударных акселерометров на устройствах маятникового типа, основанный на измерении размеров поверхности контакта соударяющихся тел, весьма прост, погрешность его не более +3 %. [c.372] Вернуться к основной статье