Многоканальное устройство для определения моментов возникновения резонансов механической многомассовой системы

 

МНО 70КАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТОВ ВОЗНИКНОВЕНИЯ РЕЗОНАНСОВ МЕХАНИЧЕСКОЙ МНОГОМАССОВОЙ СИСТЕМЫ, содержащее опорный и N измерительный преобразователей , размещаемых на испытываемом объекте, подключенные к ним соответственно опорный и измерительные каналы , состоящие каждый из согласуюBm:- mi k П 13 - : г5К ---чд« W (..,:,4 щего усилителя и блока масштабирования , и регистратор, отличающееся тем, что, с цельнг.повышения быстродействия, оно снабжено многоэлектродной электроннолучевойтрубкой типа Полйтрон, соединенным с горизонтально отклоняющими пластинами ее генератором пилообразного напряжения и подключенным к последнему хронизатором, к функциональным электродам одного реда трубки подключены измерительные каналы, функциональные электродда противоположного ряда соединены последовательно и подключены к опорному каналу, а регистратор подключен к коллекторным пластинам S трубки и хронизатору. (Л 00 4 N5 : 0W. /

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(51) 6 01 Н 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Я

«Нг.Л«« ««Ка,»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3451001/18-28 (22) 22.02.82 (46) 07.04.84. Бюл. 9.13 (72) И.П.Архипов, В.В.Баскаков, Е.A.Êàâåøíèêîâ, В.В.Кумиров и В.И.Пехтерев (53) 534.13 620.178.53(088.8) (56) 1. ГОСТ 16962 — 71 (прототип). (54)(57.) NHOI,"OKAHAJIbHOE УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТОВ ВОЗНИКНОВЕНИЯ РЕЗОНАНСОВ МЕХАНИЧЕСКОЙ МНОГОМАССОВОЙ СИСТЕМЫ, содержащее опорный и 1) измерительный преобразо-, вателей, размещаемых на испытываемом объекте, подключенные к ним соответственно опорный и измерительные каналы, состоящие каждый из согласующего усилителя и блока масштабирования, и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целые.повышения быстродействия, оно снабжено многоэлектродной электроннолучевой. трубкой типа Политрон, соединенным с горизонтально отклоняющими пластинами ее генератором пилообразного напряжения и подключенным к последнему хронизатором, к функциональным электродам одного ряда трубки подключены измерительные каналы, функциональные электроды противоположного ряда соединены последовательно и подключены к опорному каналу, а регистратор подключен к коллекторным пластинам Е трубки и хронизатору.

1084623

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано в машино- и приборостроении для контроля и анализа резонансных колебаний многомассовых систем.

Известно многоканальное устройство для определения моментов возникновения резонансов механической многомассовой системы, содержащее опорный и N измерительных преобразователей, размещаемых на испы тываемом объекте, подключенные к ним соответственно опорный и измерительные каналы, состоящие каждый из согласующего усилителя и .блока масштабирования, и регистратор, выпол- 15

Ненный в виде осциллографа (1) .

Недостатком известного устройства является невысокое быстродействие определения моментов возникновения резонансов механических многомассо- 20 вых систем (ММС), обусловленное ручной настройкой аппаратуры измерения и визуальным контролем эа резонансными явлениями, возникающими в объекте испытания, а также последователь- 25 ной обработкой информации по каждому измерительному каналу.

Цель изобретения — повышение быстродействия процесса испытания механической многомассовой систе- 30 мы (MMC) .

Поставленная цель достигается тем, что многоканальное устройство для определения моментов возникновения резонансов механической многомассо- 35 вой системы, содержащее опорный и

N измерительных преобразователей, размещаемых на испытываемом объекте, подключенные к ним соответственно опорный и измерительные каналы, 40 состоящие каждый Иэ согласующего усилителя и блока масштабирования, .и регистратор, снабжено многоэлектродной электронно-лучевой трубкой типа Политрон, соединенным с горизонтально отклоняющими пластинами ее генератором пилообразного напряжения и подключенным к последнему хронизатором, к функциональным электродам одного ряда трубки подключены измерительные каналы, функциональные электроды противоположного ряда соединены последовательно и подключены к опорному каналу, а регистратор подключен к коллекторным пластинам трубки и хронизатору. 55

На фиг. l представлена структУрная схема устройства; на фиг.2 эпюры напряжений, характеризующие работу устройства во времени. Устройство содержит идентичные 60

N измерительных и опорный каналы, состоящие каждый соответственно из измерительного l и опорного 2 преобразователей, размешаемых на испытуемом объекте и вибростоле, согласующих усилителей 3 и блоков 4 масштабирования, многоэлектродную электронно-лучевую трубку (МЭЛТ) 5 типа Политрон, подключенный параллельно с горизонтально отклоняющими ее пластинами 6 и 7 генератор 8 пилообразного напряжения, с коллекторными пластинами 9 и 10 трубки 5 соединен регистратор 11, хронизатор 12 подключен к входам генератора и регистратора 11„ K функциональным электродам 13 одного ряда трубки 5 подключены измерительные каналы (не указаны)., а функциональные электроды 14 противоположного ряда трубки 5 соединены последовательно и подключены к опорному каналу (не показан) .. Трубка имеет разделяющий нулевой электрбд 15, размещенный между электродами 13 и 14.

Работа устройства по каждому иэ

N параллельных измерительных каналов идентична и осуществляется в два этапагнастройка (обучение) и распознавание..

В режиме настройки устройство работает следующим образом.

На сголе 16 вибростенда колеблется многомассовый испытуемый объект (не показан) с частотой, не входящей в полосу частот,:возбуждающих резонансные явления в подсистемах объекта, в соответствии c ГОСТом

16962-71 °

Сигнал от i-й подсистемы, преобразованный преобразователем 1, через блок 3 согласования и блок 4 масштабирования подается на один из функциональных электродов 13 МЭЛТ 5 типа Политрон .

На противоположный i-му. функциональный электрод 14 через свой блок 3 согласования.и блок 4 масштабирования подается .опорный сигнал от преобразователя: 2, установленного на столе 16 вибростенда. Разность i-й . пары функциональных электродов 13 и 14 определяется как разность между опорным сигналом и сигналом от объекта при соотношении фаз Ч фО ,и примерно одинаковых амплитудах (фиг.2 ) .

С помощью блока 4 масштабирования

i-ro. и опорного каналов величина результирующего воздействия íà i-.é паре функциональных электродов выбирается такой, чтобы электронный луч МЭЛТ 5 двигался по нулевому электроду 15 по закону, определяемому генератором 8 пилообразного напряжения. При этом в режиме взаимодействия электронного луча с

i-й парой функциональных электродов резонансные явления в i-й подсистеме (фиг. 2 в) отсутствуют.

Процесс настройки заканчивается определением коэффициента усиле1084623 х ж пор

+on оо

%uz. 2

Ълс ния блока 4 масштабирования. Коэффициент выбирается таким, чтобы электронный луч МЭЛТ 5 попадал на один иэ коллекторных электродов 9 или 10 только .в случае 1,5-2-кратного увеличения суммарного сигнала

1-го канала, что соответствует нахождению i-й подсистемы в области резонанса (фиг.2 ц иУ ) . Пороговое значение потенциала между электродами U (фиг. 2 Ь, о и 4 ) определяется минимальной разностью потенциалов i-й пары функциональных элект. родов 13 и 14, достаточной для отклонения электронного луча на один из коллекторных электродов 9 или 10.

В режиме распознавания устройство работает следующим образом.

При отсутствии резонанса в i-й подсистеме суммарный сигнал измеряемого и опорного каналов представ-, ляет собой величину, не превышающую порогового значения Uqop (фйг.24 и в ), и электронный луч не отклоняется на коллекторные электроды.

При возникновении резонанса в

1-й подсистеме происходит совпадание фаз сигналов, снимаемых с опорного и измерительного преобразователей (фиг.2 а ), в результате чего суммарный сигнал превышает пороговое значение Uzz> (фиг.2 8 и ) и пересекает один из коллекторных электродов. 9 или 10 МЭЛТ 5.. C выхода коллекторных электродов 9 или 10 снимается сигнал, свидетельствующий о наличии в i-й подсистеме реолорл до зонанса. Этот сигнал поступает на вход регистратора 11.

Определение подсистемы, в которой пр оисходят резонансные явления, осу12 щ ествляется с помощью хронизатора и генератора 8 пилообразного напряжения. При этом хронизатор 12 производит жесткую привязку сигналов, поступающих с коллекторных электродов 9 или 10, с пилообразно развер10 тывающимся напряжением 0 ц . Пример регистрации в i-й подсистеме приведен на фиг.2 г, где Fpes,, и Fc резонансная и частота сканирования соответственно; U — напряжение на

15 функциональных электродах; значение тока, снимаемого с коллекторных электродов; — временной интервал, соответствующий номеру 1-й подсистемы.

Аналогичным образом определяются резонансные явления в остальных N-1 подсистемах испытываемого объекта, причем могут быть зарегистрированы несколько резонансов по нескольким каналам одновременно.

Использование предлагаемого устройства позволит автоматизировать обработку измерительной информации в

3р процессе виброиспытаний многомассовых систем одновременно no N каналам в реальном масштабе времени, существенно повысить эффективность виброиспытаний, сэкономить ресурс испыты35 ваемого изделия и сокРатить энеРгоемкость и трудоемкость испытаний °

ВНИИПИ Заказ 1983/35

Тираж 547 Подписное филиаЛ ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4