Устройство для воспроизведения широкополосного спектра вибраций

 

Изобретение относится к цифровым автоматизированным средствам для испытаний изделий на различные виды вибрации и позволяет повысить точность и надежность воспроизведения заданной нагрузки. Блок обратного преобразования Фурье осуществляет прием и перевод значений управляющего сигнала во временную область. Затем осуществляется плавный выход вибростенда на рабочий режим за счет плавного изменения коэффициента передачи аналоговых умножителей при непрерывном вычислении всех N компонент управляющего сигнала. Значение вибрации испытуемого изделия по N компонентам преобразуется датчиками вибрации в соответствующие величины напряжений и через аналого-цифровые преобразователи и коммутатор поступает в память внешнего приемника цифровой информации. Остановка устройства осуществляется за счет полного и плавного снятия управляющих воздействий с силововозбудителей. 1 ил. (С (Л ьо ОО vj со Ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

yg 4 б О1 М 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3544616/25-28 (22) 18.01.83 (46) 15.06.86. Бюл. № 22 (71) Ордена Ленина институт кибернетики им. В. М. Глушкова (72) В. П. Беспалов, С. О. Дерум, Ю. Ф. Коваль, С. И. Могилевчик, А. С. Пивоваров, А. М. Пономарев, П. М. Сиверский и М. И. Шапошникова (53) 620.178.53 (088.8) (56) Патент США № 3710082, кл. G 01 N 29/00, 1970.

Борисов Н. Ф. и др. Автоматизированная система управления виброиспытаниями на трехкомпонентном вибростенде.: В сб. Управляющие системы и машины. Киев: Наукова думка, 1980, вып. 2 (46) с. 102 — 106. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ШИРОКОПОЛОСНОГО СПЕКТРА ВИБРАЦИЙ

„„QQ„„1237924 А1 (57) Изобретение относится к цифровым автоматизированным средствам для испытаний изделий на различные виды вибрации и позволяет повысить точность и надежность воспроизведения заданной нагрузки. Блок обратного преобразования Фурье осуществляет прием и перевод значений управляющего сигнала во временную область. 3атем осуществляется плавный выход вибростенда на рабочий режим за счет плавного изменения коэффициента передачи аналоговых умножителей при непрерывном вычислении всех N компонент управляющего сигнала. Значение вибрации испытуемого изделия по N компонентам преобразуется датчиками вибрации в соответствующие величины напряжений и через аналого-цифровые преобразователи и коммутатор поступает в память внешнего приемника цифровой информации. Остановка устройства осуществляется за счет полного и плавного снятия управляющих воздействий с силововозбудителей. 1 ил.

1237924

Изобретение относится к испытательной технике и может использоваться для испытаний изделий на случайные, ударные и другие вибрации.

Цель изобретения — повышение точности и надежности воспроизведения заданной нагрузки.

На чертеже представлена блок-схем описываемого устройства.

Устройство содержит N-компонентный вибростенд 1, включающий силовозбудители 2 — 4, предназначенные для нагружения испытуемого изделия 5, и датчики 6 — 8 вибрации, цифроаналоговые преобразователи 9 — 11, два блока 12, 13 .фильтров, содержащие N фильтров каждый, аналого-цифровые преобразователи. 14 — 16, масштабные усилители 17--! 9, последовательно соединенные блок 20 обратного дискретного преобразования Фурье, блок 21 памяти, блок 22 подготовки данных, включающий

К регистров, блок 23 сложения-вычитания и блок 24 регистров, включащий N регист-. ров, аналоговые умножители 25 — 27, усилители 28 — 30 мощности, коммутатор 31, блок

32 защиты и, блок 33 управления.

Выходы блока 24 регистров через цифро-аналоговые преобразователи 9 — 11, первый блок 12 фильтров, аналоговые умножители 25 — 27 и усилители 28 — 30.мощности соединены с входами силовозбудителей 2 — 4. Выходы датчиков 6 — 8 вибрации через масштабные усилители 17 — 19, второй блок 13 фильтров и аналого-цифровые преобразователи 14 — 16 соединены с входами коммутатора 31, выход которого соединен с входом блока 32 защиты и является цифровым выходом устройства.

Выходы блока 33 управления соединены с управляющими входами блока 20 обратного дискретного преобразования Фурье, блока

21 памяти, блока 22 подготовки данных, блока 23 сложения-вычитания, блока 24 регистров, цифроаналоговых преобразователей 9 — 1 аналоговых умножителей 25 — 27 и коммутатора 31. Выход блока 32 защиты соединен с входом блока ЗЗ управления, а вход блока 20 обратного дискретного преобразования Фурье является цифровым входом устройства.

Устройство работает следующим образом.

На первом этапе осуществляется последовательный прием значений управляющего сигнала в частотной области, перевод значений во временную область блоком 20 обратного преобразования Фурье и занесе.ние результата преобразования в блок 21 памяти.

На втором этапе осуществляется плав ный выход вибростенда 1 на рабочий режим за счет плавного изменения коэффициен та передачи аналоговых умножителей 25—

27 при непрерывном вычислении всех N компонент управляющего сигнала и выдаче их на вибростенд 1. Очередной отсчет по какойлибо компоненте является алгебраической

На третьем этапе значение вибрации испытуемого изделия 5 по N компонентам преобразуется датчиками 6 — 8 вибрации в соответствующие величины напряжений и через масштабные усилители 17.19, второй блок 13 фильтров, аналого-цифровые преобразователи 14 — 16 и коммутатор 31 цо2 ступает HB выход устройства, откуда передается и память внешнего приемника (не показан) цифровой информации и на вход блока 32 защиты.

На четвертом этапе коэффициент передачи аналоговых умножителей 25 — 27 план3О но изменяется от < !» до «О», что приводит к плавному снятию управляющих воздействий с силовозбудителей 2 — 4.

5G

55 суммой К отсчетов временных реализаций из всех частотных диапазонов, которые из блока 21 памяти последовательно записываются в регистры блока 22 подготовки данных, суммируются блоком 23 сложениявычитания, и результат заносится в один из регистров блока 24 регистров для этой компоненты. После занесения всех N значений управляющего сигнала в регистры блока 24 эти значения одновременно преобразуются цифроаналоговыми преобразователями 9 — 11 и через первый блок 12 фильтров, аналоговые умножители 25 — 27 и усилители 28 — 30 мощности поступают на силовозбудители 2 — 4 вибростенда 1. Затем определяется следующий отсчет управляющего сигнала и т д., пока вибростенд 1 не выйдет на номинальный уровень вибрации.

Продолжительность первого и третьего этапов задается в блоке 33 управления.

При превышении уровня вибрации допустимой нормы «а любом этапе работы блок 32 защиты переводит устройство на четвертый этап работы, что предотвра|цает возмо>кное непредусмотренное разрушение испытуемого изделия 5, а также сигнализируег внешнему приемнику информации о таком уровне вибрации.

В устройстве возможно расширение частотного диапазона сигнала управления при использовании блока 20 обратного преобразования Фурье с короткой реализацией и воспроизведение высокочастотных составляющих спектра с большим количеством отсчетов на свой период, что повышает точность воспроизведения сигналя управления, сведение к минимуму нестационарной реакции вибростенда 1 в момент начала выдачи управления благодаря плавному выводу силовозбудителей 2 — 4 на рабочий режим, и в случае достижения испытуемым изделием 5 недопустимого уровня вибрации обеспечивается полное и плавное снятие управляющих воздействий с силовозбудителей 2 — 4 тем самым повышается надежность.

1237924

Формула изобретения (.оставитель М. Лзиев

Текред И. Верес Корректор М. Макснмингннсн

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раугнская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор H. Швыдкая

Заказ 3280/42

Устройство для воспроизведения широкополосного спектра вибраций, содержаще. вибростенд, включающий силовозбудители датчики вибрации, цифроаналоговые преобразователи, блоки фильтров, аналогоцифровые преобразователи и масштабные усилители, атличаюи4ееся тем, что, с целью повышения точности и надежности воспроизведения, оно снабжено последовательно соединенными блоком обратного дискретного преобразования Фурье, блоком памяти, блоком подготовки данных, блоком сложения-вычитания и блоком регистров, аналоговыми умножителями, усилителями мощности, коммутаторов, блоком защиты и блоком управления, выходы блока регистров через цифроаналоговые преобразователи, первый блок фильтров, аналоговые умно жители и усилители мощности соединены со входами силовозбуднтелей, выходы датчиков вибрации через масштабные усилители, второй блок фильтров и аналого-цифровые преобразователи соединены с входами коммутатора, выход которого соединен с входом блока защиты н является цифровым выходом устройства, выходы блока управления соединены с управляющими вхо10 дами блока обратного дискретного преобразования Фурье, блока памяти, блока подготовки данных, блока сложения-вычитания, блока регистров, цифроаналоговых преобразователей, аналоговых умножителей и коммутатора, выход блока защиты соединен со входом блока управления, а вход блока обратного дискретного преобразования Фурье является цифровым входом устройства.