Программного устройства

В блок-схеме автомата для испытания плоских образцов и деталей на двусторонний изгиб в диапазоне частот 2—115 Гц с электромагнитным вибратором имеются два замкнутых контура, один из которых служит для возбуждения автоколебаний, а второй — для стабилизации и программного регулирования амплитуды колебаний испытуемого образца [26]. Колебания образца возбуждаются двумя электромагнитами, работающими в противофазе.

Необходимым требованием к современным испытательным установкам рассматриваемых типов является обеспечение автоматического режима нагружения и нагрева с помощью соответствующей системы управления. В зависимости от типа установок используются, как правило, системы позиционного либо программного регулирования.

В Институте машиноведения создано несколько,программных установок. Разработаны установки механического типа для исследований в условиях сдвига (± 25 кгс-м) и растяжения — сжатия (± Ю тс). На рис. 5.2.3 приведена блок-схема таких установок, снабженных следящими системами программного регулирования. В установках применено пропорциональное регулирование нагревом и нагружением.

Промышленным образцом программной установки со следящей системой нагружения является разработанная по техническим условиям Института машиноведения испытательная машина УМ9-10ТП (ЗИМ, г. Армавир). Испытательная машина снабжена электромеханическим приводом. Имеется несколько контуров программного регулирования, обеспечивающих различные условия испытания:

На такого типа испытательных машинах для обеспечения указанных выше амплитудно-частотных характеристик в ряде случаев используется двухконтурная система привода. Контур программного регулирования через соответствующую систему обратной связи (от усилий или деформаций) отрабатывает программу с помощью сервогидравлического исполнительного устройства (сер-вогидравлический клапан, гидравлический цилиндр, поршень). С целью снижения расхода рабочего тела и соответствующего повышения частотности силонагружающего устройства поршень имеет сравнительно небольшие предельные хода (±15 мм).

Как контур программного регулирования, так и контур поддержания среднего положения поршня могут функционировать одновременно, обеспечивая с помощью сервогидравлического привода точность отработки задаваемой программы (за счет своего быстродействия) в условиях больших односторонних перемещений (практически в пределах рабочего пространства машины), когда приращение длины образца компенсируется с помощью контура поддержания среднего положения поршня.

Приведенная тиристорная схема температурного регулятора может быть использована с незначительной доработкой в системе автоматического программного регулирования режимов нагру-жения или деформирования. В последнем случае в качестве нагрузки используется вместо вариатора РНО-250 и силового транс-^ форматора ОСУ-20 электродвигатель постоянного тока типа ПБСТ-33 с согласующими элементами схемы.

Для проведения испытаний с целью изучения закономерностей неизотермической малоцикловой прочности, а также неизотермического деформирования используются установки растяжения — сжатия, снабженные системами программного регулирования. В этих установках основные решения вопросов управления режимами неизотермического нагружения, измерения процесса деформирования и нагрева, регистрации параметров соответствуют использованным в исследованиях сопротивления деформированию и разрушению в условиях длительного малоциклового нагружения, а также в описанной выше крутильной установке. Применены системы слежения с обратными связями по нагрузкам (деформациям) и температурам, отличающиеся непрерывным измерением и регистрацией основных характеристик процесса (напряжение, деформация, температура) в форме диаграмм циклического деформирования, развертки изменения параметров во времени, а также кривых ползучести и релаксации при однократном и циклическом нагружении.

В последние годы появились и начинают использоваться электро- и сервогидравлические установки, снабженные следящими системами программного регулирования с обратными связями (см. главу 5). Такие системы позволяют выполнять в общем случае произвольные, в том числе и случайные, режимы нагружения и при соответствующей производительности (до 200 л/мин) насосов и электрогидравлических золотников повысить указанные выше частоты нагружения на порядок и более. Наличие нескольких действующих независимо или по согласованной программе контуров дает возможность создавать условия нагружения, имитирующие эксплуатационные.

51. Гогоци Г. А., Ланкин Ю.Н. Система автоматического программного регулирования температуры.— Проблемы прочности, 1969, № 1.

13. Г. А. Гогоци, Ю. Н. Ланкин. Система автоматического программного регулирования температуры.— Проблемы прочности, 1969, № 1.

Как было показано выше (см. § 11), механизмы «рук» манипулятора образованы из незамкнутых кинематических цепей с несколькими степенями свободы, чаще всего с шестью или семью. В основном применяются механизмы с парами V класса. «Рука» по каждой степени свободы оснащена отдельным приводом. Управление приводами может осуществляться от автономного программного устройства, от ЭВМ или непосредственно человеком-оператором.

Как было показано выше (см. § 11), механизмы «рук» манипулятора образованы из незамкнутых кинематических цепей с несколькими степенями свободы, чаще всего с шестью или семью. В основном применяются механизмы с парами V класса. «Рука» по каждой степени свободы оснащена отдельным приводом. Управление приводами может осуществляться от автономного программного устройства, от ЭВМ или непосредственно человеком-оператором.

взаимодействующими при работе машины с толкателями. Вращение Р. в. обеспечивает заданный порядок выполнения машиной различных операций и цикличность процесса в целом. Применяется в качестве программного устройства в рабочих машинах, напр, в металлореж. станках-автоматах. Частный случай Р. в.— кулачковый вал двигателя внутр. сгорания.

Машина для испытания на усталость по программированному: циклу при асимметричном кручении с электромагнитным возбуждением колебаний имеет узел электромагнитного возбуждения динамической нагрузки, узел силоизмерения и блок-схему программного' устройства. В обмотку электромагнита возбуждения статической наг грузки напряжение подают поочередно.

В 9 час 51 мин была включена автоматическая система ориентации, осуществившая поиск и ориентацию корабля на Солнце. В 10 час. 15 мин. от автоматического программного устройства были переданы команды на подготовку бортовой аппаратуры к включению тормозного двигателя. Наконец, «в 10 часов 25 минут произошло автоматическое включение тормозного устройства. Оно сработало отлично, в заданное время... Началась заключительная часть полета. Корабль стал входить в плотные слои атмосферы. Его наружная оболочка быстро накалялась, и сквозь шторки, прикрывающие иллюминаторы, я видел жутковатый отсвет пламени, бушующего вокруг корабля. Но в кабине было всего двадцать градусов тепла... Невесомость исчезла, нарастающие перегрузки прижали меня к креслу... Высота полета все время уменьшалась. Убедившись, что корабль благополучно достигнет Земли, я приготовился к посадке...»[4]. В Ючас 55 мин. кабина корабля с космонавтом приземлилась близ деревни Смеловка Терновского района Саратовской области.

Рис. 2. Схема программного устройства для моделирования различных способов ТМО

ся соответствующей расстановкой кулачков на программном барабане. Количество таких уровней от начального напряжения до разрушающего обычно больше двенадцати. Поэтому после наработки каждого блока, состоящего из двенадцати ступеней, производится (без остановки машины) одинаковое повышение всех уровней вручную с помощью винта 14 (см. рис. 41). Полученная таким образом схема нагружения приведена на рис. 48. Возможности программного устройства машины могут быть расширены путем использования различных дополнительных несложных приспособлений. Так, в ряде случаев максимальная

Переходные процессы могут вызывать искажения заданного режима вследствие длительности их протекания и возникновения дополнительных неконтролируемых колебаний системы. Причиной таких колебаний являются удары, воспринимаемые станиной и передающиеся нагружаемой системе при срабатывании электромагнитов программного устройства и при повороте нагружающего барабана с'регулируемыми упорами. Ослабление ударов было достигнуто при конструировании узла нагружения машины МИП-8М путем максимально возможного снижения момента инерции нагружающего барабана, а также виброизоляции электромагнита ЭМ\ (см. рис. 41) от станины. На рис. 59 •приведены осциллограммы, записанные от датчиков, расположенных на кольцевом упругом элементе, в момент перехода от -одного уровня нагрузки к другому. Запись, произведенная отри жестком «реплении корпуса электромагнита 9Mi к станине (рис. 59, а), характеризуется наличием в переходном процессе быстро затухающих колебаний, амплитуда которых намного превышает приращение нагрузки, предусмотренное программой, а число циклов соизмеримо с возможной длитель-

ментом по блок-программе. Исходную блок-программу получают при анализе экспериментальной кривой распределения нагрузок данного автомобиля в определенных условиях эксплуатации. Блок-схема программного устройства стенда приведена на рис. 17.

Рис. 17'. Блок-схема программного устройства стенда

Данные, полученные при измерении гильзы, хранятся в памяти программного устройства, управляющего измерительной машиной, и на последующей стадии наносятся на фланец гильзы с помощью электрографа в целях классификации гильз на группы по диаметру отверстия. Предусмотрены шесть классификационных групп, отличающихся одна от другой на 0,01 мм. По окончании измерения и маркировки гильзы, входящие в различные размерные группы, удаляются из измерительной машины по раздельным лоткам.