Низкочастотный вибростенд

 

НИЗКОЧАСТОТНЫЙ ВИБРОСТЕНД, содержащий, виброплатформу, взаимодействующий с ней первый электродина-: мический вибровозбудитель, подключенные к нему последовательно соединенные первый усилитель и первый блок сравнения, взаимодействующий с виброплатформой датчик перемещений, подключенный к нему второй блок сравнения, третий блок сравнения, интегратор иг подключенные к нему выходами источник опорного напряжения и амплитудный детектор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения параметров колебаний, он снабжен взаимодействующим с виброплатформой вторым электродинамическим вибровозбудителем , подключенным к нему вторым усилителем, к выходу которого Подключен третий блок сравнения, первым блоком коррекции, включенным мелду выходом второго блока сравнения и входами первого и третьего блоков сравнения, подключенными к токовьгм катушкам электродинамических вибровозбудителей, последовательно соединенными дифференциальньш усилителем , вторым блоком коррекции, третьим усилителем, второй выход которого подключен к второму входу третьего блока сравнения, и инвертором , выходом Соединенным с вторбй входом первого блока сравнения, и управляемым генератором, выход кото рого подключен к второму входу второго блока сравнения, вход генератора подключен к выходу интегратора, -а вход амплитудного детектора под4 СЛ 1C ключен к выходу датчика перемещений. сд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН и

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф«

«Ф мД

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21} 3579239/18-28 (22) 14.04.83 (46} 15.03.85. Бюл. 9 10 (72). B.A.×èñòÿêîâ и Б.Н.Певзнер (71) Особое конструкторское бюро ордена Ленина института физики Земли им.О.IO.И1мидта (53) 620. 178.53//621.531.7(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 991384, кл, 6 05 0 19/02, 1981. (54) (57) НИЗКОЧАСТОТНЫЙ ВИБРОСТЕНД, содержащий виброплатформу, взаимо действующий с ней первый электродина-.

iмический вибровозбудитель, подключенные к нему последовательно соединенные первый усилитель и первый блок сравнения, взаимодействующий с внброплатформой датчик перемещений, подключенный к нему второй блок сравнения, третий блок сравнения, интегратор и подключенные к нему выходами источник опорного напряжения и амплитудный детектор, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения

„„Я0„„1145257

4(st) G 01 M 7/00; G 05 D 19/02 параметров колебаний, он снабжен вза,имодействующим с виброплатформой вторым электродинамическим вибровозбудителем, подключенным к нему вторым усилителем, к выходу которого подключен третий блок сравнения, первым .блоком коррекции, включенным между выходом второго блока сравнения и входами йервого и третьего блоков сравнения, подключенными к токовым катушкам электродинамических вибровозбудителей, последовательно cqeдиненными дифференциальным усилителем, вторым блоком коррекции, третьим усилителем, второй выход которого подключен к второму входу третьего блока сравнения, и инвертором, выходом соединенным с вторйм входом первого блока сравнения, и управляемым генератором, выход которого подключен к второму входу второго блока сравнения, вход генератора подключен к выходу интегратора, -a вход амплитудного детектора подключен к выходу датчика перемещений.

1 ll45

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для испытаний сейсмической аппаратуры.

Известен низкочастотный вибростенд, содержащий виброплатформу, взаимодействующий с ней первый электродинамический вибровозбудитель» подключеннче к нему последовательно соединенные первый усилитель и пер- 10 вый блок сравнения, взаимодействующий с виброплатформой датчик перемещений, подключенный к нему второй блок сравнения, третий блок сравнения, интегратор и подключенные к нему выходами источник опорного напряжения и амплитудный детектор(1 ), Недостатком известного устройства является низкая точность воспроизведения параметров колебаний.

Цель изобретения — повышение точности воспроизведения параметров колебаний.

Поставленная цель достигается тем, 25 что низкочастотный вибростенд, содержащий виброплатформу, взаимодействующий с ней первый электродинамический зибровозбудитель» подключенные к нему последовательно соединенные первый усилитель и первый блок сравнения, взаимодействующий с виброплатфбрмой датчик перемещений, подключенные к нему второй блок сравнения, третий блок сравнения, интегратор и подключенные к нему выходами источник опор-З5 ного напряжения и амплитудный детек-! тор, снабжен взаимодействующим с виброплатформой вторым электродинамическим вибровозбудителем, подключенным к нему вторым усилителем к вы- 40 коду которого подключен третий блок сравнения, первым блоком коррекции, включенным между выходом второго блока сравнения и входами первого и третьего блоков сравнения, 45 подключенными к токовым катушкам электродинамических вибровозбудителей, последовательно соединенными дифференциальным усилителем, вторым блоком коррекции, третьим усили- 50 телем, второй выход которого подключен к второму входу третьего блока сравнения и инвертором, выходом. соединенным с вторым входом первого блока сравнения,,и управляемым гене- 55 ратором, выход которого подключен к второму входу второго блока сравнения, вход генератора подключен к

257 2 выходу интегратора, а вход амплитудного детектора подключен к выходу датчика перемещений.

На чертеже представлена функциональная схема низкочастотного вибростенда.

Низкочастотный вибростенд содержит виброплатформу 1, взаимодействующий с ней первый электродинамический вибровозбудитель 2, подключенные к нему последовательно соединенные первый усилитель 3 и первый блок 4 сравнения, взаимодействующий с виброплатформой датчик 5 перемещений, подключенный к нему первым входом второй блок 6 сравнения, взаимодействующий с виброплатформой второй электродинамический вибровозбудитель 7, подключенный к нему второй усилитель 8, к выходу которого подключен третий блок 9 сравнения, первый блок 10 коррекции, вход которого соединен с выходом второго блока 6 сравнения, а выход — с входами первого и третьего блоков 4 и 9 сравнения, подключенные к токовым катушкам электродинамическик вибровозбудителей 2 и 7 последовательно соединенные дифференциальный усилитель 11, второй блок 12 коррекции, третий усилитель 13, второй выход которого подключен к второму входу третьего блока 9 сравнения, и инвертор 14, выходом соединенный с вторым входом первого блока 4 сравнения. Кроме того., вибростенд содержит последова" тельно соединенные двухполупериодный амплитудный детектор 15, вход которого соединен с выходом датчика 5 перемещений интегратор 16, второй вход которого соединен с выходом источника 17 опорного напряжения, и управляющий генератор 18, выход которого соединен с вторым входом второго блока 6 сравнения.

Низкочастотный вибростенд работает следующим образом.

Сигнал с выхода датчика 5 перемещений через второй блок 6 сравнения, первую корректирующую цепь 10, первый и третий блоки 4 и 9 сравнения поступает на входы первого и второго усилителей 3 и 8 и далее на электродинамические вибровозбудители 2 и 7, которые создают силу, перемещающую виброплатформу 1 в положение, при котором сигнал датчика 5 перемещений близок к нулю °

3 1145257 4

Первый блок 10 коррекции преднаэ- телей 2 и 7 колебаний наводится начен для обеспечения устойчивости электродвнжущая сила указанного контура регулирования по перемещению и обеспечению соответствующих динамических характеристик стенда.

При появлении на выходе управляющего генератора 18 управляющего сигнала виброплатформа 1 приводится в движение, и на выходе датчика 5 10 перемещений появляется сигнал, поступающий на второй блок 6 сравнения, где он сравнивается с управляющим сигналом. В результате на выходе второго блока 6 сравнения появляется сигнал, корректирующий работу через первый блок 10 коррекции, первый и третий блоки 4 и 9 сравнения, первый и второй усилители 3 и 8, и поступает на электродинамические вибро- 20 возбудители 2 и 7, вынуждающие виброплатформу 1 совершать колебательное движение согласно управляющему сиг-, налу. Передаточная функция первого .блока 10 коррекции

К Т Р+1} (Т P+a)(T

(Т2 +eI (TÜР.42

30 где К вЂ” коэффициент передачи корректирующей цепи;

Т Т Т,Т,Т- постоянные времени элементарных звеньев. 35

Стабилизация амплитуды колебаний при изменении выходного напряжения

I управляющего генератора 18 или изменение параметров низкочастотного вибростенда осуществляется контуром 4О стабилизации амплитуды, в который входит последовательно соединенные двухполупериодный амплитудный детектор 15, интегратор 16, источник 17 опорного напряжения и управляющий ге-45 нератор 18.

Контур компенсации угловых колебаний работает следующим образом.

При возникновении угловых колебаний вокруг вертикальной оси в катуш- 50 ке электродинамических вибровозбудигде К1,, К вЂ” соответственно коэффициенты преобразований зле к тр оди на мичес ких вибровозбудителей

2 и 7; х, Ч вЂ” соответственно линейная и угловая скорости движения подвижной системы;

,,е — расстояние от оси ОХ (не обозначена) до первого и второго электродинамического вибровозбудителя 2 и 7.

Таким образом, на выходе дифференциального усилителя 11 сигнал пропорциональный угловой скорости ф

Этот сигнал после усиления поступает в электродинамические вибровозбудители 2 и 7, которые создают момент, компенсирующий угловые колебания, подвижной системы вокруг оси ОУ (не обозначена). Второй блок

12 коррекции предназначен для обеспечения устойчивости и имеет передаточную функцию где K-L, Tg — соответственно коэффициент передачи и постоянная времени форсирующей цепи.

Использование в низкочастотном вибростенде глубокой обратной связи по перемещению вдоль оси ОХ позволяет осуществить линеаризацию линейной статической характеристики электродинамических вибровозбудителей

2 и 7 и созпать стенд, в котором при амплитудах колебаний 20 мм нелинейность статической характеристики не превышает 0,2Х.

I145257

Составитель Г.Рыжакова

Техред С.йовжий Корректор И.Эрдейи

Редактор A.Гулько

Тираж 897 Поднисное

ВНИИПИ.Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-, 35, .Раушская наб., д. 4/5

Заказ,1163/32

Филиал ППП "Патент",, r. Ужгород, ул. Проектная, 4