DD155648A1 - TRANSMISSION CIRCUIT ARRANGEMENT FOR DAMAGED LOADING AND RESET PROCEDURE MOVEMENT - Google Patents
TRANSMISSION CIRCUIT ARRANGEMENT FOR DAMAGED LOADING AND RESET PROCEDURE MOVEMENT Download PDFInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur anfahrkraftabhaengigen Abschaltung der Verfahrbewegung des Kraftkolbens beim Einspannen des Probekoerpers sowie zur vorpositionierten Ruecksetzbewegung nach Bruch des Probekoerpers. Ziel der Erfindung ist eine von der Anfahrkraft unabhaengige Fahrgeschwindigkeitswahl, die Verwendbarkeit laengenunterschiedlicher Probekoerper ohne Querhauptverstellung, Einstellbarkeit kleinster Anfahrkraefte unabhaengig von der Maximalkraft und Realisierung jeder Ruecksetz-Position ueber den gesamten Hubbereich einschliesslich der Mittelposition Null. Aufgabengemaess erfolgt eine eindeutige Zuordnung von Kraft- und Wegsignalen, Funktionssicherheit bei Weg-istwerten ungleich Null, unabhaengig gegen Null einstellbare Anfahrkraft u. Ueberwachung des Probebruches durch Kraft-Istwerte. Die Erfindung sieht ein mit der Kraftmessdose verbundenes, kontraer zum Kraftkolben angeordnetes Gegenkraftglied vor. Die Kraftmessdose ist auf eine Gegenkraft-Auswerteschaltung abgezweigt, welche eine Alternativschalteinrichtung ansteuert. An dieser liegt eine Kraft-Vergleichseinrichtung und eine Weg- Vergleichseinrichtung an. Ihr Ausgang fuehrt auf eine Regeleinrichtung fuer das Servoventil und eine Ruecksetz-Schaltstufe mit Ausgang zur Gegenkraft- Auswerteschaltung.The invention relates to a circuit arrangement for Anfahrkraftabhaengigen shutdown of the traversing movement of the power piston when clamping the specimen body and the prepositioned reset movement after breakage of the specimen. The aim of the invention is independent of the starting force Fahrgeschwindigkeitswahl, the usability of different length of specimens without cross-head adjustment, adjustability smallest starting forces regardless of the maximum force and realization of each reset position over the entire stroke including the middle position zero. Depending on the task, there is an unambiguous assignment of force and displacement signals, functional reliability at path values not equal to zero, independent starting force u which can be set to zero. Monitoring of the test break by actual force values. The invention provides a connected to the load cell, counter to the power piston arranged counterforce member. The load cell is branched off to a counter force evaluation circuit, which controls an alternative switching device. At this is a force comparator and a path comparison device. Its output leads to a control device for the servo valve and a reset switching stage with output for counter force evaluation circuit.
Description
~Ά~ 2 2 6 5 0 0 ~ Ά ~ 2 2 6 5 0 0
Titel der ErfindungTitle of the invention
Prüfmaschinen-Schaltungsanordnimg zur schadfreien Einspann- sowie Kücksetz-VerfahrbewegungPrüfmaschinen-Schaltungsanordnimg for damage-free clamping and Ksetzsetz-movement
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft eine Prüfmaschinen-Schaltungsanordnung zur schadfreien Einspann- sowie Rücksetz-Verfahrbewegung, vorzugsweise für mit einem von einem elektrohydraulischen Servoventil gesteuerten translatorischen Hydromotor, mit einem an einem Kolbenstangenende des Hydromotors angeordneten beweglichen Einspannkopf, mit einem über eine Kraftmeßdose an einem Querhaupt fest angeordneten Einspannkopf sowie mit einer an der Kolbenstange vorgesehenen Wegmeßeinrichtung5 wobei die.Schaltungsanordnung die mittels Soll-lstwert-Vergleich geregelte Verfahrbewegung bei kraftschlüssiger Anlage einer Materialprobe am Einspannkopf unterbricht sowie auch nach dem Bruch der Materialprobe die Hücksetz-Yerfahrbewegung in eine durch den Weg-Sollwert vorbestimmte Position regelt«The invention relates to a testing machine circuit arrangement for damage-free clamping and reset movement, preferably with a controlled by an electro-hydraulic servo valve translatory hydraulic motor with a arranged at a piston rod end of the hydraulic motor movable clamping head, with a via a load cell to a crosshead fixedly arranged clamping head as well as with a provided on the piston rod displacement measuring device 5 die.Schaltungsanordnung interrupts the means of reference lstwert comparison regulated movement at frictional engagement of a material sample on the chuck and after the break of the material sample the Hücksetz-Yerfahrbewegung in a predetermined position by the desired value position regulates "
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Es ist bereits eine Schaltungsanordnung für Werkstoffprüf ma schinen, aus der DE-AS 22 13 436 bekannt, welche die Wegregelung zur Einstellung des beweglichen Einspannkopfes auf die Probenlänge derar-t regelt, daß Beschädi-It is already a circuit arrangement for Werkstoffprüf ma machines, known from DE-AS 22 13 436, which regulates the path control for adjusting the movable clamping head to the sample length derar-t, that
- 2- 22 6 5 00- 2- 22 6 5 00
gunge α der Proben oder. Einspannköpfe nicht mehr möglich sinde In dieser Schaltungsanordnung sind, bei der Verfahrbewegung für den Einspannvorgang der Proben, die Weg-Soll- und -1st-, wertsignale an zugeordnete Eingänge einer ersten Hegeleinrichtung angelegt, deren Ausgangssignal über einen Verstärker auf einen Begrenzer geführt ist* Dessen Ausgangssignal wird auf einen voreingestellten Kraftwerk begrenzt und liegt am Sollwert-Eingang einer zweiten Regeleinrichtung an, die an ein Servoventil angeschlossen ist« Auf den Istwert-Eingang dieser Regeleinrichtung ist der Kraft-Istwert der Kraftmeßdose geführt«gunge α of the samples or. Clamping heads are no longer possible e In this circuit arrangement, during the traversing movement for the clamping process of the samples, the path setpoint and -1st value signals are applied to assigned inputs of a first leveling device whose output signal is passed through an amplifier to a limiter * Its output signal is limited to a preset power plant and is applied to the setpoint input of a second control device which is connected to a servo valve. "The actual value input of the load cell is fed to the actual value input of this control device."
Für den Prüfvorgang der Proben ist die Schaltungsanordnung so geschaltet, daß der Kraft-Sollwert am Sollwert-Eingang und der Kraft-Istwert der Kraftmeßdose am Istwert-Eingang der ersten Regeleinrichtung anliegt, während am Sollwert-Eingang der zweiten Regeleinrichtung das Ausgangssignal des Begrenzers anliegt und auf den Istwert-Eingang der zweiten Regeleinrichtung der Weg-Istwert des W.egmeß syst ems geschaltet ist* Auf den Begrenzungs-Eingang des Begrenzers ist beim Prüf vorgang der Weg-Sollwert geschaltete Diese Schaltungsanordnung nach DE-AS 22 13 436 ist mit sehr wesentlichen Nachteilen behaftet«, So besteht ein Nachteil darin, daß die Fahrgeschwindigkeit beim Einspannen.des Probekörpers auf einen sehr kleinen Wert begrenzt ist«, Die Ursache dafür liegt darin begründet, daß in dem angewandten zweischleifigen Regelkreis das Geschwindigkeitssignal im Begrenzer von dem Kraft-Sollwert für die Anfahrkraft des Probekörpers an den Einspannkopf begrenzt wird, so daß bei anzustrebenden geringen Anfahrkräften die Verfahrgeschwindigkeit sehr klein ist und mit dem Kraft-Sollwert.Null dia Verfahrgeschwindigkeit auch den Wert Null annimmt*For the test procedure of the samples, the circuit arrangement is switched so that the force setpoint at the setpoint input and the force-actual value of the load cell is applied to the actual value input of the first control device, while at the setpoint input of the second control device, the output signal of the limiter is applied and On the actual value input of the second control device, the path-actual value of the W.egmeß syst ems is switched * on the limiting input of the limiter during the test process, the path setpoint switched This circuit arrangement according to DE-AS 22 13 436 is very significant The disadvantage lies in the fact that the driving speed is limited to a very small value during clamping of the test specimen. The reason for this is that in the two-loop loop used, the speed signal in the limiter differs from the force setpoint for the starting force of the specimen is limited to the gripping head, so that at a aspired low starting forces the traversing speed is very small and also assumes the value zero with the force reference value. zero dia traversing speed *
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß-die Probekörper eine genaue Längenabmessung erfordern und bei auftretenden Längenabweichungen das Querhaupt mit dem festen Einspannkopf dem Wegmeßsystem entsprechend genau verstellt werden muß» Die Ursache dafür ergibt sich daraus, daß bei Vorliegen größerer Weg-Istwerte an der zweiten RegeleinrichtungAnother disadvantage is that-the specimens require a precise length dimension and the length of the crosshead with the fixed chuck the position measuring system must be adjusted exactly according to the length deviations »The cause of this arises from the fact that in the presence of larger path actual values at the second control device
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als die am SollwerWSingang anliegende Regelabweichung, in Abhängigkeit von der Vorzeichenbewertung des Weg-Istwertes fein Wieder-Wegfahren vom Einspannkopf, das heißt falsche Kraftrichtung, oder ein schlagartiger Kraftaufbau erfolgen würde·as the control deviation applied to the desired value input, as a function of the sign evaluation of the actual travel value f , would be carried out again by the clamping head, that is to say the wrong direction of force, or a sudden force build-up.
Des weiteren besteht ein. Nachteil darin, daß bei Längen der Probekörper, die von dem Weg-Istwert Null abweichen, nach dem Bruch des Probekörpers der Kraftkolben nicht in die Wegposition Null (Mittellage) gefahren werden kann. Ursächlich dafür ist, daß der Begrenzer nicht auf den begrenzenden Weg-Sollwert Null einstellbar ist, da. damit eine Kraftregelung "ausgeschlossen wird und der Prüfvorgang nicht erfolgen kann.Furthermore, there is one. Disadvantage is that at lengths of the specimen, which deviate from the zero path actual value, after the test specimen of the power piston can not be moved to the zero position (center position). The reason for this is that the limiter is not adjustable to the limiting path setpoint zero, since. so that a force control "is excluded and the testing can not be done.
Schließlich besteht der Nachteil, daß die minimale Anfahrkraft des Probekörpers an den Einspannkopf nach unten begrenzt und von der Maximalkraft der Prüfmaschine abhängig ist. Die Ursache dafür ist, daß bei einem Kraft-Sollwert Null keine Verfahrbewegung möglich ist und der Kraft-Sollwert für die Anfahrkraft beim Einspannen ein regelstabiler Bruchteil des Sollwert-Signales der Maximalkraft der Prüfmaschine sein muß«Finally, there is the disadvantage that the minimum starting force of the specimen is limited to the clamping head down and dependent on the maximum force of the testing machine. The reason for this is that with a force setpoint zero no movement is possible and the force setpoint for the starting force during clamping must be a regular stable fraction of the setpoint signal of the maximum force of the testing machine. "
Ziel der ErfindungObject of the invention
Die Erfindung stellt sich das Ziel, die Fahrgeschwindigkeit beim Einspannen unabhängig von der Anfahrkraft des Probekörpers an den Einspannkopf zu gestalten, die Prüfung längenunterschiedlicher Probekörper ohne Querhauptverstellung zu ermöglichen, die Unabhängigkeit der Anfahrkraft von den Kraftparametern der Prüfmaschine zu gewährleisten und die voreinstellbare Position des Kraftkolbens nach dem Bruch des Probekörpers innerhalb des gesamten Hubest auch für die Hittellage mit Position Null, zu ermöglichen.The invention sets itself the goal to make the driving speed during clamping regardless of the Anfahrkraft of the specimen to the chuck, to allow the examination length different specimens without cross-head adjustment to ensure the independence of the Anfahrkraft of the force parameters of the testing machine and the presettable position of the power piston after the fracture of the specimen within the entire stroke t also for the Hittellage with position zero, to allow.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prüfmaschinen-Schaltungsanordnung zur schadfreien Einspann- sowie Rücksetz^Verfahrbewegung, vorzugsweise für mit einem von elektrohydraulischen Servoventil gesteuerten trans-The invention is based on the object, a testing machine circuit arrangement for damage-free clamping and reset ^ traversing movement, preferably for with a controlled by electro-hydraulic servo valve trans-
- 4 - 226500- 4 - 226500
latorischen Hydromotor, mit einem an einem Kolbenstangenende des Hydromotors angeordneten beweglichen Einspannkopf, mit einem über eine Kraftmeßdose an einem Querhaupt fest angeordneten Einspannkopf sowie mit einer an der Kolbenstange vorgesehenen Wegmeßeinrichtung, wobei die Schaltungsanordnung die mittels Soll-Istwert-Vergleich geregelte Verfahrbewegung bei kraftschlüssiger Anlage einer Materialprobe am festen Binspannkopf unterbricht, sowie nach dem Bruch der Materialprobe die Rücksetz-Verfahrbewegung in eine durch den Weg-Sollwert vorbestimmte Position regelt, zu schaffen, welche eine eindeutige Zuordnung der Weg- bzw» Kraftsignale zu ihren Punktionskompetenzen, einen funktionssicheren Prüfungsablauf bei Weg-Istwerten ungleich Null und bei beliebigen Vierten der Anfahrgeschwindigkeit und der Maximalkraft eine gegen Null gehende Anfahrkraft beim Einspannen des Probekörpers gewährleistet sowie die Überwachung des Probebruches in eindeutiger Abhängigkeit vom Kraft-Istwert erfolgtelatorischen hydraulic motor, with a arranged on a piston rod end of the hydraulic motor movable chuck, with a fixed load cell via a load cell on a crosshead arranged chuck and with a provided on the piston rod displacement measuring device, wherein the circuit arrangement controlled by nominal-value comparison traversing at frictional contact a Interrupting material sample at the fixed Binspannkopf, as well as after the break of the material sample controls the reset movement in a predetermined by the path setpoint position to create, which is a clear assignment of the path or »force signals to their puncture skills, a functionally reliable test procedure at Weg-. Actual values not equal to zero and at any fourth of the approach speed and the maximum force ensures an approaching force approaching zero when clamping the specimen and the monitoring of the test break in unambiguous dependence on the force actual value e rfolgte
Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein zum translatorischen Hydromotor konträres Gegenkraftglied vorgesehen und mit der Kraftmeßdose verbunden ist, deren Signalausgang an den Eingang einer Gegenkraft-Auswerteschaltung angeschlossen ist und diese ausgangsseitig auf einen Steuereingang einer ansteuerbaren Alternativschalteinrichtung geschaltet ist, an deren ersten Eingang der Ausgang einer mit der Wegießeinrichtung verbundenen, an sich bekannt ten Weg-Vergleichseinrichtung über einen Hilfsregler und an deren zweiten Eingang der Ausgang einer mit der Kraftmeßdose verbundenen, an sich bekannten Kraft-Vergleichseinrichtung mit ihrem Ausgang auf den Eingang einer Regeleinrichtung geschaltet ist, welche ausgangsseitig an dem elektrohydraulischen Servoventil anliegt und weiterhin der Ausgang der ansteuerbaren Alternativschalteinrichtung zum Eingang einer. Eücksetz-Schaltstufe abgezweigt ist, welche mit ihrem Signalausgang an einen Rücksetzeingang der Gegenkraft-Auswerteschaltung geführt istβ .According to the invention, the object is achieved in that a contrarian hydraulic motor opposite counter-force member is provided and connected to the load cell whose signal output is connected to the input of a counter-force evaluation circuit and this output side is connected to a control input of a controllable alternative switching device, at the first Input of the output connected to the Wegießeinrichtung, known per se way comparator via an auxiliary regulator and at the second input of the output of a connected to the load cell, known force comparison device is connected with its output to the input of a control device, which the output side of the electro-hydraulic servo valve is applied and continue the output of the controllable alternative switching device to the input of a. Eücksetz switching stage is branched off, which is guided with its signal output to a reset input of the counter-force evaluation circuit ß.
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Von Vorzug ist dabei, daß das Gegenkraftglied durch den schwerkraftfreigesetzt mit der Kraftmeßdose verbundenen und mit seinem Schwerpunkt auf der Kraftrichtungsachse des translatorischen Hydromotors fest angeordneten Einspannkopf realisiert ist*"It is preferable that the counterforce member is realized by the gravitational released connected to the load cell and fixed with its focus on the direction of force axis of the translatory hydraulic motor gripping head * "
Ein weiterer Vorz^ug der Ausgestaltung der Erfindung besteht darinj daß der Eingang der Gegenkraft-Auswerteschaltung Eingang einer Abgleicheinrichtung ist, welche ausgangsseitig auf einen Eingang eines NuIl-Komparators geschaltet ist» an dessen zweiten Eingang ein Null-Signal anliegt und der Ausgang des Null-Komparators auf den Speichereingang eines Zustandsspeichers geschaltet ist, welcher den vom Signalausgang der Rücksetz-Schaltstufe belegten Rücksetzeingang besitzt und dessen Ausgang den Ausgang der Gegenkraft-Auswerteschaltung bildet·Another advantage of the embodiment of the invention is that the input of the counter force evaluation circuit is the input of an adjustment device, which is connected on the output side to an input of a neutral comparator, at the second input of which a zero signal is present and the output of the neutral Comparator is connected to the memory input of a state memory, which has the occupied by the signal output of the reset switching stage reset input and whose output forms the output of the counter force evaluation circuit ·
Eine weitere vorzugsweise Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Rücksetz-Schaltstufe eingangsseitig eine Alternativschalteinrichtung besitzt, deren eine Schaltstellung den Signaleingang direkt mit einem Absolutwertbildner verbindet, welcher mit seinem Ausgang auf einen ersten Eingang eines Komparators geschaltet ist, während die andere Schaltstellung der Alternativschalteinrichtung den Signaleingang über ein Differenzierglied mit dem Absolutwertbildner verbindet, an einem zweiten Eingang des Komparators der Ausgang einer Einrichtung zur Kraft-Sollwertwichtung angelegt ist, aufweiche eingangsseitig ein Potentiometer geschaltet ist, und der Ausgang des Komparators der Signalausgang der Rücksetz-Schaltstufe istoA further preferred embodiment of the invention provides that the reset switching stage on the input side has an alternative switching device whose one switching position connects the signal input directly to an absolute value generator, which is connected with its output to a first input of a comparator, while the other switching position of the alternative switching device Signal input via a differentiator connects to the absolute value generator, at a second input of the comparator, the output of a device for force setpoint weighting is set, on the input side, a potentiometer is switched, and the output of the comparator, the signal output of the reset switching stage isto
Von Vorteil für die Ausbildung der Erfindung ist auch, daß den Eingang der Regeleinrichtung der eines Hauptreglers realisiert, welcher ausgangsseitig auf einen Leistungsverstärker geschaltet ist und dieser Leistungsverstärker mit seinem Ausgang, als Ausgang der Regeleinrichtung, am elektrohydraulischen Servoventil anliegt.Beneficial for the embodiment of the invention d a ß the input of the control device of a main controller is also implemented, which is the output side connected to a power amplifier and the power amplifier is applied to its output as the output of the control device, the electro-hydraulic servo valve.
Von Vorteil ist weiterhin, wobei sich die Alternativschalteinrichtung in der einen Schaltstellung zur direkten Verbindung mit.dem Absolutwertbildner bei Prüfvorgängen mitIt is also advantageous, wherein the alternative switching device in the one switching position for direct connection mit.dem Absolutwertbildner during testing with
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— O *"*- O * "*
dynamischer Belastung befindet, daß das Potentiometer auf einen Kraft-Sollwert eingestellt ist, der dem jeweiligen maximalen Kraft-Sollwert des Prüfvorganges entspricht«Dynamic load is that the potentiometer is set to a force setpoint that corresponds to the respective maximum force set point of the test procedure «
In anderer Weise ist es von Vorteil, wobei sich die Alternativschalteinrichtung in der anderen Schaltstellung zur Verbindung über das Differenzierglied mit dem Absolutwertbildner bei Prüfvorgangen mit statischer Belastung befindet, daß das Potentiometer auf den maximalen Kraft-Sollwert eingestellt ist»In another way, it is advantageous, wherein the alternative switching device is in the other switching position for connection via the differentiating element with the absolute value generator during test operations with static load that the potentiometer is set to the maximum force setpoint »
Ein weiterer Vorzug der Erfindung besteht darin, daß die Abgleicheinrichtung durch einen Verstärker mit entsprechend dem Gewicht des als Gegenkraftglied dienenden Einspannkopfes einstellbaren Verstärkungsgrad und einem nachgeschalteten Summierglied realisiert ist, an dessen zweiten Eingang die Abgleichsspannung eines einstellbaren Potentiometers angelegt ist«,Another advantage of the invention is that the balancing device is realized by an amplifier with adjustable according to the weight of serving as a counter-force clamping element gain and a subsequent summing, at the second input of which the tuning voltage of an adjustable potentiometer is applied,
Schließlich ist es für die Erfindung von Vorteil, daß die ansteuerbare Alternativschalteinrichtung.als kontaktlose Schalteinrichtung ausgebildet ist«Finally, it is advantageous for the invention that the controllable alternative switching device is designed as a contactless switching device. "
Ausführungsbeispielembodiment
Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden»The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment »
In der dazugehörigen Zeichnung ist eine schematische Darstellung der beispielsweisen Schaltungsanordnung gezeigt«In the accompanying drawing is a schematic representation of the exemplary circuit arrangement shown «
Die Zeichnung zeigt einen an einem Maschinengestell 1 befestigten translatorischen Hydromotor 2 mit einem Kraftkolben 3s welcher eine doppelseitige Kolbenstange 4- besitzt« Am oberen Ende der. Kolbenstange 4- ist ein mit dieser beweglicher Einspannkopf 5 befestigte Über dem translatorischen Hydromotor 2 ist ein Querhaupt 6 des Maschinengestells 1 angeordnet, an- welchem eine Kraftmeßdose 7 befestigt ist· Mit der Kraftmeßdose 7 ist schwerkraftfreigesetzt ein fester Einspannkopf δ verbunden. Der zwischen dem beweglichen und dem festen Einspannkopf 5 bzwo 8 eingespannte Probekörper ist mit 9 bezeichnete Der Sig-The drawing shows a mounted on a machine frame 1 translational hydraulic motor 2 with a power piston 3s which has a double-sided piston rod 4- "At the top of the. Piston rod 4- is attached to this movable gripping head 5 Above the translatory hydraulic motor 2, a crosshead 6 of the machine frame 1 is arranged, to which a load cell 7 is fastened · A fixed gripping head δ is connected to the load cell 7 with gravity release. The clamped between the movable and the fixed clamping head 5 bzwo 8 test specimen is denoted by 9 Der Sig-
.-ΐΛ Π 4^..-ΐΛ Π 4 ^.
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Gegenkraft-Auswerteschaltung 10 geschaltet·' Diese Gegenkraft-Auswerteschaltung 10 hat folgenden. Aufbau. Ihr Singang ist mit dem Eingang einer Abgleicheinrichtung 11 identisch, die ausgangsseitig an einen Eingang eines NuIl-Komparators 12 angelegt ist, an dessen zweiten Eingang ein Null^Signal 13 anliegto Der Ausgang des Null-Komparators 12 ist an den Speichereingang eines Zustandsspeichers 14 angeschlossen· Der Ausgang des Zustandsspeichers 14 ist zugleich Ausgang der Gegenkraft-Auswerteschaltung 10, Die Abgleicheinrichtung 11 ist aus einem in der Zeichnung nicht dargestellten Verstärker mit nachgeschaltetem Summiea> gliedj an dessen zweiten Eingang die Abgleichsspannung eines einstellbaren Potentiometers angelegt ist, aufgebaut, wobei der Verstärker mit einem dem Gewicht des festen Einspannkopfes 8 entsprechenden einstellbaren Verstärkungsgrad ausgestattet ist« Der Ausgang der Gegenkraft~Auswerteschaltung 10 ist auf den Steuereingang einer ansteuerbaren Alternativschalteinrichtung 15 geführt«. An deren ersten Eingang ist eine vVeg-Vergleichseinrichtung 16 über einen Hilfsregler 17 angeschlossen« Die Weg-Vergleichseinrichtung 16 besitzt ein einstellbares Potentiometer 18, als Weg-Sollwertgeber, das auf einen Eingang eines SumraiergTiedes 19 geschaltet ist, an dessen zweiten Eingang der Ausgang einer an der doppelseitigen Kolbenstange 4 angeordneten Wegmeßeinrichtung 20, als Weg-Istwertgeber, angelegt ist« An den zweiten Eingang der ansteuerbaren Alternativschalteinrichtung 15 ist eine Kraft-Vergleichseinrichtung 21 angeschlossen, welche ein einstellbares Potentiometer 22, als Kraft-Sollwertgeber, besitzt, das auf einen ersten Eingang eines Summiergliedes 23 geschaltet ist und· auf dessen zweiten Eingang der Signalausgang der Kraftmeßdose 7» als Kraft-Ist-.wertgeber, abgezweigt ist* Die ansteuerbare Alternativschalteinrichtung 15 ist mit ihrem Ausgang auf eine Regeleinrichtung 24, bestehend aus einem Hauptregler 25 und einem nachgeschalteten Leistungsverstärker 26, geführt, deren Ausgang an ein elektrohydraulisch.es Servoventil 27 zur Steuerung des translatorischen Hydromotors 2 angelegt ist· Au/ßerdem ist der Ausgang der ansteuerbaren Alterna-Counter-force evaluation circuit 10 connected · 'This counter-force evaluation circuit 10 has the following. Construction. Its Singang is identical to the input of an equalizer 11, the output side of which is applied to an input of a NuIl comparator 12, at whose second input a Null ^ signal 13 abliegto the output of the zero comparator 12 is connected to the memory input of a state memory 14 · The output of the state memory 14 is at the same time output of the counter-force evaluation circuit 10. The matching device 11 is composed of an amplifier, not shown in the drawing, with a downstream summing element at whose second input the balancing voltage of an adjustable potentiometer is applied The output of the counter force ~ evaluation circuit 10 is fed to the control input of a controllable alternative switching device 15 «is the appropriate weight of the fixed gripping head 8 equipped. At the first input of a vVeg comparator 16 is connected via an auxiliary controller 17. The Weg-comparing means 16 has an adjustable potentiometer 18, as Weg-setpoint generator, which is connected to an input of a SumraiergTiedes 19, at the second input of the output one To the second input of the controllable alternative switching device 15 is a force-comparison device 21 is connected, which has an adjustable potentiometer 22, as a force setpoint generator, the first input to a second input is connected to a second input of the load cell of the load cell 7 as a force-actual .wertgeber, diverted * The controllable alternative switching device 15 is with its output to a control device 24, consisting of a main controller 25 and a downstream power amplifier 26, gef whose output is applied to an electrohydraulic servovalve 27 for controlling the translatory hydraulic motor 2. In addition, the output of the controllable alternator is
226500226500
tivschalteinrichtung 15 zum Eingang einer Rücksetz-Schaltstufe 28 abgezweigt« Den Eingang dieser Rücksetz-Sehaltstufe 28 bildet der Schaltkontakt einer Alternativschalteinrichtung 29, welche in einer Schaltstellung direkt mit einem Absolutwertbildner 30 verbunden ist und in der anderen Sch.altsteJ.lung über ein Differenzierglied 31 am Eingang des Absolutwertbildners 30 anliegt» Mit seinem Ausgang ist der Absolutwertbildner 30 auf einen ersten Eingang eines Komparators 32 geschaltet $ dessen zweiter Eingang vom Ausgang einer Einrichtung zur Kraft-Sollwertwichtung 33 belegt ist· Diese Einrichtung zur Kraft-Sollwertwichtung 33 ist eingangsseitig von einem einstellbaren Potentiometer 34 Geschaltet und bewichtet den eingangsseitig jeweils anliegenden Kraft-Sollwert des einstellbaren Potentiometers 34- auf einen ausgangsseitigen Wert in den Grenzen kleiner als der eingangsseitige Kraft-Sollwert und größer als 9Ofo des eingangsseitigen Kraft-Sollwertes«. Der Ausgang des Komparators 32 ist zugleich der Signalausgang der Rücksetz-Schaltstufe 28 und ist auf den Rücksetzeingang des Zustandsspeichers 14 der Gegenkraft-Auswerteschaltung 10 geschaltet»tivschalteinrichtung 15 to the input of a reset switching stage 28 branched «The input of this reset Sehaltstufe 28 forms the switching contact of an alternative switching device 29 which is connected in a switching position directly to an absolute value 30 and in the other Sch.altsteJ.lung via a differentiator 31 am With its output, the absolute value generator 30 is connected to a first input of a comparator 32 whose second input is occupied by the output of a device for force setpoint weighting 33 · This device for force setpoint weighting 33 is on the input side of an adjustable potentiometer 34 Connects and controls the force value setpoint of the adjustable potentiometer 34- present on the input side to an output-side value within the limits smaller than the input-side force setpoint value and greater than 9Ofo of the input-side force setpoint value. The output of the comparator 32 is at the same time the signal output of the reset switching stage 28 and is connected to the reset input of the state memory 14 of the counterforce evaluation circuit 10.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäBen Schaltungsanordnung ist wie folgteThe mode of operation of the circuit according to the invention is as follows
Zu Beginn des maschinengesteuerten Einspannvorganges befindet sich der Kraftkolben 3 des translatorischen Hydromotors 2 in einer nach unten gefahrenen Stellung und in den beweglichen Einspannkopf 5 ist der Probekörper 9 eingespannte, Der feste Einspannkopf 8 belastet mit seinem Gewicht die Kraftmeßdose 7j welche ein entsprechend der Lastrichtung vorzeichenbewertetes Signal an die Abgleicheinrichtung 11 ausgibt. Dieses Signal wird in Abhängigkeit vom Gewicht des festen Einspannkopfes 8 verstärkt und' auf das nachgeschaltete Summierglied geführtj an dessen zweiten Eingang vom Abgleich-Pote.ntiometer die Abgleichspannung angelegt ist. Diese Abgleichspannung ist wertmäßig um einen geringen Betrag kleiner und mit entgegengesetzten Vorzeichen als die vom Verstärker anliegende Spannung, als analoger Wert des Gewichtes des feston Einspannkopfes 8» eingestellt. VomAt the beginning of the machine-controlled clamping operation, the power piston 3 of the translatory hydraulic motor 2 is in a downwardly driven position and in the movable gripping head 5, the test piece 9 is clamped, the fixed gripping head 8 loaded with its weight, the load cell 7j which a corresponding to the load direction sign-valued signal to the balancing device 11 outputs. This signal is amplified in dependence on the weight of the fixed gripping head 8 and guided 'to the downstream summing element at the second input of the adjustment Pote.ntiometer the tuning voltage is applied. This adjustment voltage is smaller in value by a small amount and with opposite signs than the voltage applied by the amplifier, as an analog value of the weight of the feston Einspannkopfes 8 »set. from
2 ο β ς λλ Z DV U U2 ο β ς λλ Z DV UU
Ausgang der Abgleiciieinrichtung 11 wird somit ein Signal an den Eingang des Null-Komparators 12 angelegt, welches einigen Dezipond des Gewichtes des festen Einspannkopfes 8 entspricht* Das einstellbare Potentiometer 22 dor Kraft-Ver~ gleichseinrichtung 21 wird auf einen Zugkraft-^οllwert eingestellt, der dem am Ausgang der Abgleicheinrichtung 11 vorliegenden Dezipond-Gewichtsanteil. vom Gewicht des festen Einspannkopfes 8 entspricht» Wird nunmehr am einstellbaren Potentiometer 18 der Weg-Sollwert verstelltj so tritt am Ausgang des Summiergliedes 19 der Weg-Vergleichseinrichtung 16 eine Regelabweichung auf, die über den Hilfsregler 17» die ansteuerbare Alternativschalteinrichtung 15 und die Regeleinrichtung 24 das elektrohydraulisch^ Servoventil 27 .entsprechend aussteuert und den Kraftkolben 3» in. vorzeichenbewerteter Richtung der Regeleinrichtung, nach oben fahrend beaufschlagt» Die Verstellgeschwindigkeit am einstellbaren Potentiometer 18 erzeugt eine proportional große Verstellgeschwindigkeit des Kraftkolbens 3· Ist der Kraftkolben 3 so weit nach oben verfahren, daß die obere Stirnfläche des Probekörpers 9 <3-Q& festen Sinspannkopf 8 erreicht und an diesem zur Anlage kommt, so wird die auf die Kraftmeßdose 7 wirkende Gewichtskraft des festen Einspannkopfes 8 von der in entgegengesetzter Richtung sich aufbauenden Kraft des Kraftkolbens 3 zunehmend aufgehoben· Mit diesem Vorgang wird zeitgleich das von der Kraftmeßdose 7 ausgegebene Signal wertmäßig in Richtung Null vermindert»' Der von der Abgleicheinrichtung 11 an den NuI!-Komparator 12 ausgegebene und abgeglichene Signalwert geht bei Aufhebung des Dezipond-Gewichtsanteiles vom Gewicht des festen Einspannkopfes 8 bereits durch Null und schaltet dabei den Null-Komparator 12. Dessen Ausgangssignal wird vom Zustandsspeicher 14 gespeichert und weiterhin auf den Steuereingang der ansteuerbaren Alternativschalteinrichtung 15 geführt, die in die rechte Schaltstellung unddamit auf Kraftregelung umgeschaltet wird«. Somit kommt der Kraftkolben 3 bei Erreichen des Dezipond-Gewichtsanteiles von dem als Gegenkraft wirkenden Gewichtes des festen Einspannkopfes 8 zum Still-Output of the Abgleiciieinrichtung 11 thus a signal to the input of the zero comparator 12 is applied, which corresponds to a few deciponds the weight of the fixed clamping head 8 * The adjustable potentiometer 22 of the force Ver¬ equalizer 21 is set to a tensile force, the the present at the output of the balancing device 11 decipline weight fraction. from the weight of the fixed gripping head 8 corresponds »is now adjusted at the adjustable potentiometer 18, the path setpoint so occurs at the output of the summing element 19 of the path comparison device 16, a control deviation via the auxiliary controller 17» the controllable alternative switching device 15 and the control device 24 the elektrohydraulisch ^ Servovalve 27 accordingly and controls the power piston 3 "in. Sign valued direction of the control device, acted upon driving upward» The adjustment of the adjustable potentiometer 18 generates a proportionally large displacement of the power piston 3 · Is the power piston 3 so far moved up that the upper face of the specimen 9 reaches <3-Q & solid Sinspannkopf 8 and comes to rest on this, so the force acting on the load cell 7 weight of the fixed gripping head 8 of the opposing force building up of the power piston 3 is increasingly au With this process, the signal output by the load cell 7 is reduced in the direction of zero at the same time. The signal value output and adjusted by the matching device 11 to the reference comparator 12 is equal to the weight of the fixed clamping head 8 when the decimal weight portion is removed Its zero output signal is stored by the state memory 14 and continues to the control input of the controllable alternative switching device 15, which is switched to the right switching position and thus to force control «. Thus, when the decipond weight portion is reached, the power piston 3 comes to a standstill from the weight of the fixed clamping head 8 acting as a counter force.
~ 10 - 22 6 5 00~ 10 - 22 6 5 00
stand« Aufgrund der oben beschriebenen Einstellung des einstellbaren Potentiometers 22 bleibt die Belastung des Probekörpers 9 auch nach der Umsteuerung auf Kraftregelung unverändert« Diese Einstellung wirkt sich besonders vorteilhaft bei sehr schweren festen Einspannköpfen 8 aus, wobei noch eine zusätzliche Belastung durch einen hängend einzuspannenden schweren Probekörper 9 hinzukommen kann0 Solche Fälle sind besonders auch bei Werkstoff-Prüfaufbauten außerhalb von Prüfmaschinen gegeben» Soll nun beispielsweise der Probekörper 8 einer statischen Zerreißprüfung unterzogen werden* so ist zunächst die Alterriativschalteinrichtung 29 der Rücksetz-Schaltstufe 28 in ihre linke Schaltstellung zu schalten und das Potentiometer 34 auf den maximalen Kraft-Sollwert einzustellen« Darüber hinaus wird am einstellbaren Potentiometer 18 der V/eg-Vergleichseinrichtung 16 ein Weg-Sollwert für diejenige Weg-Position eingestellt, in welche der Kraftkolben 3 nach dem Bruch des Probekörpers 9 nach unten zurückgesetzt werden solle Wird nunmehr das einstellbare Potentiometer 22, beispielsweise zeitabhängig verstellt, so daß ein ansteigender Kraft-Sollwert an das Summierglied 23 angelegt wird, so erfolgt eine der Regelabweichung entsprechende Aussteuerung des elektrohydraulischen Servoventiles und infolgedessen ein nach unten gerichteter Kraftaufbau im Kraftkolben 3ο Diese Regelabweichung liegt über die Alternativschalteinrichtung 29 und das Differenzierglied 31 an dem Absolutwertbildner 30 an, dessen absolutes Ausgangssignal während der Zerreißprüfung stets kleiner ist als das in der Einrichtung zur Kraft-Sollwertwichtung 33 &it einem Faktor in den Grenzen kleiner eins und größer 0?90 bewichtete maximale Kraft-Sollwertsignal des Potentiometers 3ZU Somit wird am Ausgang des Komparators 32 kein Signal ausgegeben« Tritt der Bruch des Probekörpers 9 ein, so nimmt der von der Kraftmeßdose 7 ausgegebene Kraft-Istwert schlagartig den Wert Null an, so daß am Ausgang des Summiergliedes '23 schlagartig der volle Kraft~Sollwert ausgegeben wird und am Differenzierglied -31 anliegt· Die durch die beim Bruch von der Regelabweichung zum Kraft-Sollwert entstehende senkrechte Flanke der Signaländerung verarbeitet das Differenzierglied 31 zu einer dieDue to the setting of the adjustable potentiometer 22 described above, the load on the test specimen 9 remains unchanged even after the changeover to force control. This setting has a particularly advantageous effect on very heavy fixed gripping heads 8, whereby an additional load is imposed by a heavy specimen to be suspended 0 Such cases are especially given in material testing assemblies outside of testing machines »If now, for example, the sample 8 are subjected to a static tensile test * so first the Alterriativschalteinrichtung 29 of the reset switching stage 28 to switch to their left switching position and the potentiometer In addition, the set potentiometer 18 of the V / eg comparison device 16 is used to set a travel target value for that travel position into which the power piston 3 breaks after the sample has been broken If the adjustable potentiometer 22, for example, adjusted time-dependent, so that an increasing force setpoint is applied to the summing 23, so there is a control deviation corresponding modulation of the electro-hydraulic servo valve and consequently a downward force build-up in Power piston 3ο This control deviation is applied to the absolute value generator 30 via the alternative switching device 29 and the differentiating element 31, the absolute output signal during the Zerreißprüfung is always smaller than that in the device for force setpoint weighting 33 & it a factor in the limits less than one and greater than 0 ? 90 bewichtete maximum force target value signal of the potentiometer 3 Z U Thus, at the output of the comparator 32 output a signal "If the fracture of the specimen 9 a, the output from the load cell 7 force feedback value increases abruptly to a value of zero, so that at the Output of summing '23 abruptly the full force ~ setpoint is output and the differentiator -31 abuts. The resulting by the breaking of the control deviation to the force setpoint vertical edge of the signal change processes the differentiator 31 to one
- 11 - -226500- 11 - -226500
Aussteuergrenze erreichenden Signalspitze, welche über den Absolutwertbildner 30 mit ihrer absoluten Größe auf den Komparator 32 geschaltet ist» Diese Signalspitze ist stets größer als das am zweiten Eingang des !Comparators 32 anliegende bewichtete Signal, so daß der Komparator 32 ein Rücksetz-Signal an den Zustandsspeicher 14 ausgibt, womit das gespeicherte Signal der Gegenkraft-Auswerteschaltung 10 gelöscht und die ansteuerbare Alternativschalteinrichtung in die in der Zeichnung dargestellte Schaltstellung für Wegregelung umgeschaltet wird· Damit erfolgt die Ansteuerung der Regeleinrichtung 24 mit der am Ausgang des Summiergliedes 19, vorliegenden Regelabweichung, wodurch der Kraftkolben 3 in die vorbe'stimmte Wegposition zurückgesetzt wird» Bei der Durchführung eines dynamischen Prüfvorganges mit vorbestimmtem Kraft-Sollwert wird dieser am einstellbaren Potentiometer 22 und auch an dem Potentiometer 34 eingestellt. Weiterhin wird die Alternativschalteinrichtung 29 in die in der Zeichnung dargestellte Schaltstellung, zur direkten Verbindung der ansteuerbaren Alternativschalteinrichtung 15 e±fc dem Absolutwertbildner 30$ geschaltet und darüber hinaus das einstellbare Potentiometer 18 auf die vom Kraftkolben 3 nach dem Bruch anzufahrende Rücksetz-Position eingestellt·. Wird nunmehr der Prüfvorgang eingeleitet, so wird der Kraft-Sollwert* auf den eingestellten Wert gebracht« Auf die regelungstechnischen Vorgänge für die dynamischen Kraftänderungen sowie mögliche Überlagerung von statischen und dynamischen Belastungen soll hierbei nicht eingegangen werden» Kommt im Verlauf der dynamischen Prüfung der Probekörper 9 zum Bruch, so ändert sich am Ausgang des Summiergliedes 23 das Signal der Regelabweichung in das Kraft-Sollwertsignal, wie oben bei der Erläuterung der statischen Prüfung beschrieben, und wird vom Absolutwertbildner 30 in seiner absoluten Größe auf den Komparator 32 geführt« Da dieses Signal stets größer ist als das bewichtete Kraft-Sollwertsignal am zweiten Eingang des Komparators 32, gibt dieser wiederum das Rücksetz-Signal an den Zustandsspeiclier 14 aus, wodurch dieser gelöscht und die ansteuerbare Alternativschalteinrichtung 15 auf Wegregelung umgeschaltet und somit der Rücksetzvorgang des Kraftkolbens 3 eingeleitetSignal peak, which is connected via the absolute value generator 30 with its absolute size to the comparator 32. This signal peak is always greater than the signal applied to the second input of the comparator 32, the applied signal, so that the comparator 32, a reset signal to the state memory 14 outputs, whereby the stored signal of the counter-force evaluation circuit 10 is cleared and the controllable alternative switching device is switched to the switching position shown in the drawing for travel control · Thus, the control of the control device 24 with the output of the summing element 19, present control deviation, whereby the power piston 3 in the vorbe'stimmte Wegposition is reset »When performing a dynamic test procedure with a predetermined force setpoint this is set on the adjustable potentiometer 22 and also on the potentiometer 34. Furthermore, the alternative switching device 29 is switched to the switching position shown in the drawing, the direct connection of the controllable alternative switching device 15 e ± fc the absolute value former 30 $ and beyond the adjustable potentiometer 18 is set to be approached by the power piston 3 after breaking the reset position ·. Now, if the test procedure is initiated, the force setpoint * is brought to the set value "The control technical processes for the dynamic force changes and possible superposition of static and dynamic loads should not be discussed here" comes in the course of dynamic testing of the sample 9th At break, so the output of the summing element 23, the signal of the deviation changes in the force setpoint signal, as described above in the explanation of the static test, and is performed by the absolute value generator 30 in its absolute size to the comparator 32 «Since this signal is always is greater than the weighted target value signal at the second input of the comparator 32, this in turn outputs the reset signal to the SSSSsspeiclier 14, whereby this cleared and the controllable alternative switching device 15 switched to path control and thus initiated the reset operation of the power piston 3
Claims (1)
gekennzeichnet dadurch,6 »Testing machine circuit arrangement according to items 1 to 5? wherein the alternative switching means (29) in the. a switch position for direct connection to the absolute value generator (30) is located under dynamic load test procedure,
characterized by
gekennzeichnet dadurch,8 »testing machine circuit arrangement according to item 1 to 5 and 6 or 7,
characterized by
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|---|---|---|---|
| DD22650080A DD155648B1 (en) | 1980-12-22 | 1980-12-22 | TRANSMISSION CIRCUIT ARRANGEMENT FOR DAMAGED LOADING AND RESET PROCEDURE MOVEMENT |
| DE19813148970 DE3148970A1 (en) | 1980-12-22 | 1981-12-10 | Test-machine circuit arrangement for the damage-free clamping and resetting travel movement |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD22650080A DD155648B1 (en) | 1980-12-22 | 1980-12-22 | TRANSMISSION CIRCUIT ARRANGEMENT FOR DAMAGED LOADING AND RESET PROCEDURE MOVEMENT |
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Family
ID=5528244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| DD22650080A DD155648B1 (en) | 1980-12-22 | 1980-12-22 | TRANSMISSION CIRCUIT ARRANGEMENT FOR DAMAGED LOADING AND RESET PROCEDURE MOVEMENT |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD155648B1 (en) |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USD273936S (en) | 1982-03-03 | 1984-05-22 | Orthopedic Design, Inc. | Set of grips for bicycle handlebars |
| CN107589012A (en) * | 2017-10-17 | 2018-01-16 | 中钢集团西安重机有限公司 | A kind of tensile sample is had no progeny measurement clamping device and its application method |
-
1980
- 1980-12-22 DD DD22650080A patent/DD155648B1/en not_active IP Right Cessation
-
1981
- 1981-12-10 DE DE19813148970 patent/DE3148970A1/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USD273936S (en) | 1982-03-03 | 1984-05-22 | Orthopedic Design, Inc. | Set of grips for bicycle handlebars |
| CN107589012A (en) * | 2017-10-17 | 2018-01-16 | 中钢集团西安重机有限公司 | A kind of tensile sample is had no progeny measurement clamping device and its application method |
| CN107589012B (en) * | 2017-10-17 | 2023-10-17 | 中钢集团西安重机有限公司 | Clamping device for tensile sample after-break measurement and use method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3148970A1 (en) | 1982-08-19 |
| DD155648B1 (en) | 1986-09-03 |
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