Устройство для виброиспытаний

 

Изобретение относится к испытательной технике, конкретно к устройствам для вибрационных испытаний механических объектов.. Целью изобретения является расширение информафирования . Устройство содержит блок 10 выделения максимума и фазовый компаратор 9, связанные через сопровождающие фильтры 7,8с вибррпреобразователями 4, 5, установленными на вибровозбудителе 3 и испытуемом объекте 6. Блок 10 и компаратор 9 через соответствующие ключи 12 и 11 связаны с вьгчислительным блоком 13. При прохождении максимума амплитудно-частотной характеристикой объекта по сигналу блока 10 в регистр 15 вычислительного блока 13 записывается код частоты а) , При достижении фазового сдвига tf / 2 по сигналу фазового компаратора 9 в регистр 14 вычислительного блока 13 записьшается код частоты . В блоке 13 происходит вычисление коэффициента 8 демпфирования по зависимости с (Л Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (И) А1 (SD4 С О И

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

S = D, - «, Х2

4 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3886410/25-28 (22) 19. 04. 85 (46) 15. 11. 87. Бюл. № 42 (71) Харьковский институт радиоэлектроники им. акад. М.К. Янгеля (72) Л.В. Голенко, В.А. Фролов, А.И. Хянникяйнен и В.П. Куксов (53) 620.178.53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР №- 1244529, кл. G 01 М 7/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1097902, кл. G 01 M 7/00, С 01 Н 13/00, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРОИСПЫТАНИЙ (57) Изобретение относится к испытательной технике, конкретно к устройствам для вибрационных испытаний механических объектов.. Целью изобретения является расширение информативности за счет определения в процессе испытаний коэффициента демпфирования. Устройство содержит блок

10 выделения максимума и фазовый компаратор 9, связанные через сопровождающие фильтры 7, 8 с вибропреобразователями 4, 5, установленными на вибровозбудителе 3 и испытуемом объекте 6. Блок 10 и компаратор 9 через соответствующие ключи 12 и 11 связаны с вычислительным блоком 13.

При прохождении максимума амплитудно-частотной характеристикой объекта по сигналу блока 10 в регистр 15 вычислительного блока 13 записывается код частоты сд, . При достижении фазового сдвига 9 = )) 2 по сигналу фазового компаратора 9 в регистр 14 вычислительного блока 13 записывается код частоты M . В блоке 13 происходит вычисление коэффициента демпфирования по зависимости

1352321

Изобретение относится к испытательной технике, конкретно к устройствам для вибрационных испытаний механических объектов.

Цель изобретения — расширение информативности за счет определения в процессе испытаний коэффициента демпфирования.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 и 3 — амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики исследуемой механической системы соответственно; на фиг.4 блок †схе алгоритма вычисления коэффициецта демпфирования, реализуемая блоком обработки информации.

Устройство для виброиспытаний содержит генератор 1 синусоидальных колебаний с блоками компрессии и развертки частоты, подключенный через усилитель 2 к вибровозбудителю 3, первый и второй вибропреобразователи

4 и 5, первый преобразователь 4 установлен на вибровозбудителе 3, а второй — на испытуемом объекте 6, первый и второй сопровождающие фильтры

7 и 8, подключенные каждый сигнальными входами к соответствующим вибропреобразователям 4 и 5, фазовый компаратор 9 и блок 10 выделения максимума, первый 11 и второй 12 ключи, выходы которых связаны с блоком 13 обработки информации, выполненным в виде вычислительного блока, регистры 14 и 15 переменных которого подключены к выходам соответствующих ключей 11 и 12, и регистр 16 результатов, связанный с блоком 17 индикации. Вход блока 10 выделения максимума связан с выходом второго сопровожда- ющего фильтра 8 и вторым входом фа— зового компаратора 9, первый вход которого подключен к выходу первого сопровождающего фильтра 7 и управляющему входу усилителя 2 ° Управляющие входы ключей 11 и 12 подключены соответственно к выходу блока 10 выделения максимума и фазового компаратора 9, а информационные входы ключей 11 и 12 подключены к выходу кода частоты генератора 1 синусоидальных колебаний. Управляющий выход генератора 1 синусоидальных колебаний подключен к управляющим вхоцам сопровождающих фильтров 7 и 8.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 синусоидальных колебаний осуществляет развертку часто5 ты м) электрического сигнала в заданном диапазоне. Сигнал после усиления усилителем 2 преобразуется вибровозбудителем 3 в механические колебания, уровень которых стабилизируется цепью компрессии: вибровозбудитель 3 — вибропреобразователь

4 — сопровождающий фильтр 7 — усилитель 2. Сигнал отклика объекта 6, снимаемый с вибропреобразователя 5, поступает через второй сопровождающий фильтр 8 на блок 10 выделения макси- мума и на первый вход фазового компаратора 9. 11а второй вход фазового компаратора 9 поступает сигнал с первого вибропреобразователя 5 через сопровождающий фильтр 7.

В момент прохождения максимума кривой амплитудно-частотной характеристики, выделяемого блоком 10, последний вырабатывает ыпульс, поступающий на управляющий вход второго ключа 12. В регистр 15 переменной вычислительного блока 13 записывается код частоты и3, поступающий на информационный вход ключа 12 с выхода кода частоты генератора 1 синусоидальных колебаний. Процесс развертки частоты д продолжается, и в

35 момент достижения фазовым сдвигом между сигналами, поступающими с вибропреобразователей 4, 5 величины

Ч = о!р фазовый компаратор 9 вырабатывает импульс, поступающий на первый ключ 11, по которому код частоты 3, с выхода кода частоты генератора 1 записывается в регистр 14 переменной вычислительного блока 13.

В качестве вычислительного блока

13 в устройстве могут быть применены микроЗВМ, например "Электроника-60".

Результат вычисления поступает в блок 17 индикации.

Колебания механической системы вблизи резонанса достаточно точно могут быть описаны уравнением движения системы с одной степенью свободы, решение которого для амплитуды установившихся колебаний имеет вид сТ

2321 где Z—

Z ст

10 мЗ ок

3 1ЗЗ амплитуда вынужденных колеба-. ний системы; прогиб под действием статической внешней силы,.равной ее обобщенной амплитуде; коэффициент демпфирования; коэффициент расстройки; где Š— абсолютная погрешность.

Предложенное устройство позволяет определять коэффициент демпфирования испытуемого объекта как механической системы непосредственно в процессе испытаний например при испытаниях 101 на обнаружение резонансных частот без дополнительной обработки результатов.

1 где сд — текущее значение частоты колебаний; д — собственная частота соответок ствующей консервативной сис.темы.

Максимум Z — максимум кривой амп-, .литудно-частотной характеристики достигается на частоте <д оо которая является собственной частотой рассматриваемой диссипативной системы — частотой амплитудного резонанса.

Фазовый сдвиг Ч определяется по зависимости

28w

Ч= arctg a i

М = Я /2 при и>= u),„(ôàçîâûé резонанс).

Коэффициент демпфирования Ь определяется по зависю4ости

1 ок а11

42

При использовании микроЭВМ Электроника-60" для вычисления значений коэффициента 3 демпфирования можно использовать итерационную формулу

Ньютона для вычисления квадратного корня где У вЂ” текущее значение корня;

Х вЂ” число, из которого извлекается корень.

Значение У„+ считается удовлетворительным, если

20 мативности за счет определения в процессе испытаний коэффициента демпфи45 рования испытуемого объекта, оно снабжено вторым ключом, блок обработки информации выполнен в виде вычислительного блока, входы регистров переменных которого подключены к выходам ключей, второй ключ управляющим входом подключен к выходу блока выделения максимума, информационный вход второго ключа связан с выходом кода частоты генератора синусоидальных колебаний,а управляющий вход

55 первого ключа подключен к выходу фазового компаратора.

Формула изобретения

Устройство для виброиспытаний, содержащее генератор синусоидальных колебаний с блоками компрессии и развертки частоты, подключенный че- . рез усилитель к вибровозбудителю, два вибропреобразователя, из которых первый установлен на вибровозбудителе, а второй на испытуемом объекте, первый и второй сопровождающие фильтры, подключенные каждый сигнальным входом к соответствующему вибропреобразователю, а управляющим входом— к выходу генератора синусоидальных колебаний, блок выделения максимума, соединенный с выходом второго сопровождающего фильтра, фазовый компаратор, подключенный к выходам сопровождающих фильтров, ключ, информационный вход которого связан с выходом кода частоты генератора синусоидальных колебаний, блок обработки информации, связанный с выходом ключа, и блок индикации, вход которого связан с выходом блока обработки информации, отличающееся тем, что, с целью расширения инфор1352321

1352321

Составитель. А. Забе гаев

Техред А. Кравчук Корректор Н. Король

Редактор А. Долинич

Заказ 5557/40 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4