Вибростенд

 

Изобретение относится к испытательной технике. Целью изобретения является повьшение точности испытаний за счет увеличения точности калибровки и силового управления вибростенда . Вибростенд содержит программатор 30, для калибровки динамического диапазона которого ключи 1, 7, 8 и 9 замыкают, а ключи 2, 3, 4, 5,. 6 и 10 размыкают. Сигнал ошибки на выходе первого блока 23 сравнения, равньш разности величин выталкивающего усилия и его аппаратной аппроксимации , через усилитель 27 сигнала ошибки изменяет коэффициент передачи блока 22 умножения до тех пор, пока сигнал ошибки не достигнет нуля. Изменяя выходного напряжения программатора 30 и запоминая коэффициенты передачи блока 22 умножения, при которых сигнал ошибки равен нулю, осуществляют калибровку программатора 30 по силе в пределах его динамического диапазона. При калибровке коэффициента передачи функционального преобразователя 17 ключи 1, 4, 5 и 7 замыкают, ключи 2, 3, 6, 8, 9и10 размыкают. Добиваясь нулевого сигнала на выходе первого блока 23 сравнения, изменяют коэффициент передачи функд ционального преобразователя 17, который запоминают. При испытаниях легких объектов ключи 1, 3, 4, 6, 8и10 замыкают , ключи 2, 5, 7 и 9 размыкают, при испытаниях тяжелых объектов ключи 2, 3, 4, 6, 8 и 10 замыкают, ключи 1, 5, 7 и 9 размыкают, 1 ил. СО bi Ql 00 GO

СОВХОЗ СОВЕТСНИХ

СОцИАЛИСТИЧЕСНИ Х

РЕСПУБЛИК (5П 4 С 01 М 7!00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4038968/25-28 (22) 19,03,86 (46) 30.11,87. Бюл. N - 44 (72) Ю.П.Шуров, И.А.Прошин и A.Â,Ïóðäåñ (53) 620.178.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1158990> кл. С 05 D 19/02, 1982. (54) ВИБРОСТЕНД (57) Изобретение относится к испытательной технике. Целью изобретения является повышение точности испытаний за счет увеличения точности калибровки и силового управления вибростенда ° Вибростенд содержит программатор 30, для калибровки динамического диапазона которого ключи 1, 7, 8 и 9 замыкают, а ключи 2, 3, 4, 5,. 6 и 10 размыкают. Сигнал ошибки на выходе первого блока 23 сравнения, равный разности величин выталкивающего усилия и его аппаратной аппроксимации, через усилитель 27 сигнала ошибки изменяет коэффициент передачи блока 22 умножения до тех пор, пока сигнал ошибки не достигнет нуля. Изменяя уровень выходного напряжения программатора 30 и запоминая коэффициенты передачи блока 22 умножения, при которых сигнал ошибки равен нулю, осуществляют калибровку программатора 30 по силе в пределах его динамического диапазона. При калибровке коэффициента передачи функциснального преобразователя 17 ключи 1, 4, 5 и 7 замыкают, ключи 2, 3, 6, 8, 9 и 10 размыкают. Добиваясь нулевого сигнала на выходe первого блока 23 сравнения, изменяют коэффициент передачи функционального преобразователя 17, который запоминают. При испытаниях легких объектов ключи 1, 3, 4, 6, 8 и 10 замыкают, ключи 2, 5, 7 и 9 размыкают, при испытаниях тяжелых объектов ключи 2, 3, 4, 6, 8 и 10 замыкают, ключи 1, 5, 7 и 9 размыкают, 1 ил.

1355885

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при испытаниях на вибропрочность и виброустойчивость объектов различного назначения, Цель изобретения — повышение точности испытаний за счет увеличения точности калибровки и силового управления вибростенда.

На чертеже приведена функциональная схема вибростенда, Вибростенд содержит с первого по десятый ключи 1-10, последовательно соединенные задающий генератор 11 частоты, усилитель 12 мощности, измеритель-преобразователь 13 тока возбуждения и вибратор 14, измерительпреобразователь 15 тока подмагничивания, управляемый источник 16 питания подмагничивания, функциональный преобразователь 17, первый вход которого связан с вторым входом вибратора 14 и выходом измерителя-преобразователя 15 тока, вход которого связан с выходом управляемого источника 16 питания подмагничивания, первый 18 и второй 19 виброизмерительные преобразователи, усилитель 20, вход которого через первый ключ 1 связан с выходом первого виброизмерительного преобразователя 18, а через второй ключ 2 — с выходом второго виброизмерительного преобразователя 19, формирователь 21 сигнала управления током подмагничивания, выход которого связан с входом управляемого источника 16 питания подмагничивания, последовательно связанные блок 22 умножения и первый блок 23 сравнения, регистратор 24 уровня вибрации, нуль-орган 25, вход которого связан с выходом первого блока 23 сравнения, выход — с первым входом регистратора 24 уровня вибраций, второй вход которого связан с выходом усилителя 20, регулятор 26 уровня возбуждения, выход котороГо связан с входом задающего генератора 11 частоты, первый вход через десятый ключ 10 связан с вьгходом измерителя-преобразователя l5 тока подмагничивания, первый усилитель

27 сигнала ошибки, вход которого связан с выходом первого блока 23 сравнения, выход через девятый ключ 9 связан с третьим входом блока 22 умножения и через пятый ключ 5 — с вторым входом функционального преобразователя 17, выход которого связан с первым входом блока 22 умножения, второй вход которого связан с выходом измерителя-преобразователя 13 то5 ка возбуждения, второй усилитель 28 сигнала ошибки, выход которого связан с входом формирователя 21 сигнала управления током подмагничивания, второй блок 29 сравнения, выход кото10 рого связан с входом второго усилителя 28 сигнала ошибки, второй вход связан с выходом блока 22 умножения, программатор 30, первый вход которого через третий ключ 3 связан с выходом усилителя 20, второй вход — с выходом задающего генератора 1! частоты, а выход — с первым входом второго блока 29 сравнения,, через восьмой ключ 8 с вторым входом регулятора 26 уровня возбуждения, через четвертый ключ 4 с входом формирователя 21 сигнала управления током подмагничивания и через шестой ключ 6 с вторым входом первого блока 23 сравнения, второй вход которого через седьмой ключ 7 связан с выходом усилителя 20, и пусковое устройство 31, вход которого связан с выходом регистратора 24 уровня вибрации. Программатор 30 состоит из последовательно связанных преобразователя 32 частота — код, вход которого является вторым входом программатора 30, блока 33 ключей и блока 34 управляющих потенциометров, управляемого источника 35 опорного на35 пряжения, вход которого является первым входом программатора 30, а выход связан с вторым входом блока 34 уп|равляющих потенциометров, и показывающего прибора 36, вход которого связан с выходом блока 34 управляющих потенциометров, выход которого является выходом программатора 30.

Вибростенд работает в режимах калибровки и испытаний.

В режиме калибровки вибростенд используют следующим образом.

Для калибровки динамического диапазона программатора 30 ключи 1, 9, 7 и 8 замыкают, а ключи 2, 3, 5, 6, 4 и 10 размыкают.

Напряжение сигнала генератора 11 частоты, приложенное к второму входу программатора 30,, через преобразователь 32 частота — код и соответствующий ключ блока 33 вызывает подключение выходного напряжения п-го (где n — номер канала) управляющего потенциометра блока 34 на выход про1355885 грамматора 30. Выходное напряжение программатора 30 заданной величины через регулятор 26 уровня возбуждения и управляющий вход генератора 11 частоты поступает на вход усилителя 12 мощности, вызывая возбуждение колебаний вибратора 14, При нулевом уровне сигнала на выходе второго усилителя 28 сигнала ошибки возбуждение колебаний вибратора 14 происходит при токе подмагничивания, равном номинальному.

На выходе первого блока 23 сравнения возникает сигнал ошибки ЬБ, между напряжениями, пропорциональными разности величин выталкивающего усилия F = М п и его аппаратной аппроксимации Рьз=18В1, где И вЂ” приведенная масса подвижной системы и объекта; n — величина ускорения, измеренная виброизмерительным преобразователем 18; I =f(2uf) — ток возбуждения; В=К(Ipgg ) — индукция поля подмагничивания; I „ „ — ток подмагничивания; 1 — длина провода обмотки подвижной катушки, Аппаратная аппроксимация величины F осуществляется блоками 13, 15, 17 и 22.

Усиленный усилителем 27 сигнал ошибки ЬП< воздействует на компаратор блока 22 умножения, переключая его в одиночное состояние. С помощью пересчетной схемы блока 22 умножения изменяется его коэффициент передачи.

При нулевом сигнале ошибки с выхода блока 23 сравнения происходит переключение компаратора блока 22 умножения в нулевое состояние и изменение его коэффициента передачи прекращается. С помощью регистров блока 22 умножения значение коэффициента передачи, соответствующее нулевому сигналу ошибки, запоминается. Изменяя уровень выходного напряжения от минимального до максимального, осуществляют калибровку программатора 30 .по силе в пределах его динамического диапазона.

При калибровке коэффициента передачи функционального преобразователя 17 в соответствии с функциональной зависимостью В = f(I« ) ключи 1, 5, 7 и 4 замыкают, а ключи 2, 3, 9, 6 8 и 10 размыкают.

Выходное напряжение сигнала регулятора 26 уровня возбуждения устанавливают в положение, при котором выходное напряжение задающего генератоF =F п 1 ра 11 частоты достигает значения, соответствующего номинальному значению тока I . При изменении выходного на5 пряжения программатора 30 в пределах откалиброванного динамического диапазона от максимального до минимального значения ток I„, а следовательно, R=f(I„„ ) изменяется от минимального до максимального значения, На выходе блока 23 сравнения возникает сигнал ошибки ЬГ, который воздействует на компаратор функционального преобразователя 17, С помощью пересчетной схемы этого блока происходит переключение его коэффициента передачи, При нулевом сигнале ошибки с выхода блока 23 сравнения изменение коэффициента передачи функционального преобразователя 17 прекращается и его значение запоминается. В результате коэффициент передачи функционального преобразователя 17 откалиброван в соответствии с Функциональной зави1,1 симостью В=К n (I ), где К= — Ь постоянный множитель.

При проведении испытаний ключи устанавливают в следующие положения.

При испытаниях легких объектов ключи 1, 3, 6, 8, 4 и 10 замыкают, а ключи 2, 9, 5 и 7 размыкают. При испытаниях тяжелых объектов ключи 2, 3, 6, 8 4 и 10 замыкают, а ключи 1, 9, 5 и 7 размыкают.

35 Программу испытаний набирают с по- мощью многоканального блока управляющих потенциометров программатора 30 в виде зависимости силы от частоты.

Если для испытаний объекта необходи40 мо обеспечить и =и =const при фо $ ном

F =const в диапазоне частот, исклюо чая низкие, где n и „,„, текущее значение ускорения и на резонансньгх частотах системы объект — вибра45 тор может принимать значения п ф n, По цепи обратной связи с выхода усилителя 20 напряжение программатора 30 либо возрастает (nylon „оц ), либо уменьшается (n g >п „„) относи5р тельио значенйя п при Г =const. 3a о счет возникновения сигнала ошибки

ЛП на выходе второго блока 29 сравнения изменения напряжения управляющих сигналов 0, =f(I. ) и V,==f(IÄ ) на входе задающего генератора 11 и формирователя 21 приводят к изменению значения F по закону о

1355885

Составитель С.Конюхов

Редактор А.Огар Техред А.Кравчук Корректор О.Кравцова

Заказ 5787/38 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Выбор рабочей точки с оптимальными значениями l и В=2(1„, ) на аппроксимированной кривой нагружения

Г =I Â1 осуществляется автоматически регулятором 26 уровня возбуждения за счет цепи обратной связи с выхода измерителя-преобразователя 15 на его управляющий вход.

Измерение значений виброускорений в режимах калибровки и испытаний осуществляют регистратором 24 уровня, включение силового привода которого происходит от пускового устройства 15

31 при нулевом сигнале ошибки на выходе блока 23 сравнения.

Формула изобретения

?О

Вибростенд, содержащий семь ключей, первый виброизмерительный преобразователь, установленный на вибраторе, второй виброизмерительный нреобразователь, устанавливаемый на объек- 25 те испытаний, усилитель, вход которого через первый ключ соединен с выходом первого виброизмерительного преобразователя, через второй ключ — с выходом второго виброизмерительного 30 преобразователя, программатор, первый вход которого через третий ключ подключен к выходу усилителя, послецовательно соединенные формирователь сигнала управления током подмагничивания, управляемый источник питания подмагничивания, измеритель-преобразователь тока подмагничивания, функциональный преобразователь, блок умножения, первый блок сравнения, нуль-орган и ре- 4п гистратор уровня вибрации, второй вход которого связан с выходом усилителя, последовательно соединенные задающий генератор частоты, усилитель мощности, измеритель-преобразователь тока возбуждения и вибратор, первый вход которого соединен с вторым входом блока умножения, второй вход — с выходом измерителя-преобразователя тока подмагничивания, выход программатора через шестой ключ связан с вторым входом первого блока сравнения, через седьмой ключ — с выходом усилителя, через четвертый ключ — с входом формирователя сигнала управления током подмагничивания, о т л ич а ю щ и Й с я тем, что, с целью повышения точности испытаний, он снабжен восьмым, девятым и десятым ключами, первым усилителем сигнала ошибки, вход которого связан с выходом первого блока сравнения, выход через пятый ключ связан с вторым входом функционального преобразователя, через девятый ключ — с третьим входом блока умножения, регулятором уровня возбуждения, выход которого связан с входом задающего генератора частоты, первый вход через десятый ключ связан с. выходом измерителя-преобразователя тока подмагничивания, второй вход через восьмой ключ — с выходом программатора„ второй вход которого соединен с выходом задающего генератора частоты, последовательно соединенными вторым блоком сравнения и вторым усилителем сигнала ошибки, выход которого связан с входом формирователя сигнала управления током подмагничивания, первый вход второго блока сравнения связан с выходом программатора, второй вход — с выходом блока умножения.