Устройство для возбуждения резонансных колебаний сложных конструкций

 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения частоты и формы собственных колебаний испытуемых изделий. Целью изобретения является сокращение длительности испытаний за счет автоматизации установки начальных амплитуд испытательного сигнала в зависимых каналах измерения. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, состоящее из основного канала автоподстройки частоты испытательного сигнала и зависимых каналов подбора амплитуд испытательных сигналов, в каждый зависимый канал выданы два триггера, три управляемых коммутатора, счетчик импульсов , с переменным коэффициентом деления , реверсивный счетчик, множительный цифроаналоговый преобразователь, формирователь, блок ввода - вывода, содержащий последовательно включенные клавиатуру, регистр и индикатор. 1 ил. Л

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

2 А1 (19) (11) (5и 4 G О! M 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3961034/24-28 (22) 09,10.85 (46) 30.01.88. Бюл. М 4 (» ) Ленинградский электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина) (72) В.П,Большаков и А.С.Антощенков (53) 620.178(088.8) (56) Hawkins F.I. Метод (GR AMPA) автоматического возбуждения основных форм колебаний сложных конструкций.—

Aегоnaut. Res- Coun. Repts and Меш, 1965, 1(3589. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ PE30HAHCHbIX КОЛЕБАНИЙ СЛОЖНЫХ КОНСТРУКЦИЙ (57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения частоты и формы собственных колебаний испытуемых изделий. Целью изобретения является сокращение длительности испытаний эа счет автоматизации установки начальных амплитуд испытательного сигнала в зависимых каналах измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, состоящее иэ основного канала автоподстройки частоты испытательного сигнала и зависимых каналов подбора амплитуд испытательных сигналов, в каждый зависимый канал выданы два триггера, три управляемых коммутатора, счетчик импульсов, с переменным коэффициентом деления, реверсивный счетчик, множительный цифроаналоговый преобразователь, формирователь, блок ввода — вывода, содержащий последовательно включенные клавиатуру, регистр и индикатор.

1 ил.

0472 струкции.

1

137

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испьгтаний иэделий на резонансных частотах, Цель изобретения — сокращение длительности испытаний за счет автоматизации установки начальных амплитуд испытательного сигнала в зависимых каналах измерения.

На чертеже изображена функциональная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит основной ка" нал 1 автоподстройки частоты испытательного сигнала и зависимые каналы 2 подбора амплитуд испытательных сигналов. Каждый канал содержит усилитель 3 мощности, выход которого подключен к входу вибровоэбудителя

4, который соединен с испытуемой конструкцией 5. На испытуемой конструкции установлен вибродатчик 6 (каждого канала), выход которого подключен к первому входу фазового детектора 7.

В состав основного канала входит также регулятор 8 частоты, вход кото° рого соединен с выходом фазового детектора 7, а выход — с входом управляемого генератора 9, выход которого подключен к входу усилителя 3 мощности и второму входу каждого фазового детектора 7, В каждый зависимый канал входят первый триггер 10, входы которого подключены. к выходу фазового детектора 7, и первый управляемый коммутатор 11, входы которого соединены с выходами первого триггера 10, Устройство также содержит счетчик

12 импульсов с переменным коэффициентом деления, вход которого подключен к выходу управляемого генератора 9, а выход соединен с входом второго управляемого коммутатора 13.

Управляющий вход второго управляемого коммутатора 13 подключен к выходу первого управляемого коммутатора 11.

Выходы второго управляемого коммутатора 13 подключены к счетным входам реверсивного счетчика 14, выходы которого подключены к входам множительного цифроаналогового преобразователя 15, Один из входов цифроаналогового преобразователя 15 подключен к выходу управляемого генератора 9, а выход преобразователя 15 подключен к входу инвертора 16 и одному из вхо5

80 дов третьего управляемого коммутатора 17, второй вход которого подключен к выходу инвертора 16. Выход заема реверсивного счетчика 14 подключен к входу формирователя 18, выход которого соединен с счетным входом второго триггера 19 °

Кроме того, устройство содержит блок 20 ввода-вывода, в который входят последовательно включенные клавиатура 21, регистр 22 и индикатор

23. Входы регистра 22 подсоединены к выходам реверсивного счетчика 14 и второго триггера 19, а выходы регистра соединены с установочными входами реверсивного счетчика 14 и второго триггера 19. Выход второго триггера 19 подключен также к управляющим входам первого управляемого коммутатора 11 и третьего управляемого коммутатора 17 выход которого соединен с входом делителя 3 мощности.

Устройство работает следующим образом.

При включении основного канала в замкнутом контуре, содержащем испытываемую конструкцию, устанавливается режим, при котором на вход фазового детектора 7 основного канала 1 поступают сннфаэные сигналы. При этом на выходе управляемого генератора 9 формируется испьггательный сигнал, частота а, которого близка к однои из резонансных частот испьгтываемой конструкции и зависит от места подключения вибровоэбудителя основного канала.

При этом относительные фазовые сдвиги между колебаниями в точках подключения ннбродатчиков зависимых и основного каналов оказываются не равными о о

0 нли 180, что характерно для нереэонансных колебаний испытываемой конПеред замыканием зависимых каналов производят установку начальных амплитуд Х z — Х„испытательных сигналов, а также установку синфазности или протнвофазности сигналов Х -Х по отнощенню к опорному сигналу X с выхода управляемого генератора 9. Для этого информация иэ регистра 22 подается на установочные входы второго триггера 19, реверсивного счетчика

l4. Сигналом Q, = =I с выхода второго триггера 19 вход усилителя 3 мощности через управляемый коммутатор 17 подключается к выходу множительного

137047?

Устройство для возбуждения резонансных колебаний сложных конструкций, состоящее из основного канала автоподстройки частоты испытательного сигнала и зависимых каналов подбора амплитуд испытательных сигналов, каждый из которых содержит усилитель мощности, соединяе<<ый с испытываемой конструкцией вибровоэбудитель и вибродатчик, а также фазовый детектор, первый вход которого подключен к выходу вибродатчика, в состав основного канала входят включенные последова50

55 цифроаналогового преобразователя 15, в результате чего сигналы Х, и Х при любом коэффициенте передачи преобразователя 15 будут синфазны. Сигнал

Q = О с выхода второго триггера 19 обеспечивает противофазность сигналовХ<иХ

Характер процесса регулирования после замыкания одного иэ зависимых каналов определяется установленной величиной начальной амплитуды испытательного сигнала в канале l.

Например, если Х =Î, то сигнал У т с выхода вибродатчика зависимого канала отстает по фазе от опорного сигнала Х,, и на выходе первого триггера 10 устанавливается уровень логической "1", Первый управляемый коммутатор 11 при сигнале Ц = 1 с выхода второго триггера 19 формирует уровень логической единицы на своем выходе, Этим сигналом к выходу счетчика 12 импульсов с переменным коэффициентом деления через второй коммутатор 13 подключается суммирующий счетный вход реверсивного счетчика 14. Реверсивный счетчик выполняет прямой счет, т.е, при поступлении на суммирующий вход очередного импульса с выхода счетчика 12 импульсов число на выходе реверсивного счетчика увеличивается на единицу.

Таким образом, увеличивается коэффициент передачи множительного цифроаналогового преобразователя 15, что приводит к изменению вида амплитуднофазовых характеристик W<(à) и W,(<о) и следовательно к изменениям фазовых ! / сдвигов сигналов, поступающих на входы фазовых детекторов основного и saвисимого каналов. Замкнутые системы фазовой автоподстройки основного и зависимых каналов, которые связаны между собой через испытываемую конструкцию 5, отрабатывают фазовые рассогласования. Процессы фазовой автоподстройки завершаются, когда сигналы с выходов вибродатчиков 6 оказываются синфазными с опорным испытательным сигналом с выхода управляемого генератора 9. Установившийся в результате регулирования режим характеризуется оптимальным для данной резонансной частоты соотношением амплитуд, приложенных к испытываемой конструкции сил. Так, например, для резонансной частоты, характерно on10

40 тимальное силовое распределение

/X, = 0,l5.

Если установленная величина амплитуды испытательного сигнала в зависимом канале превьппает оптимальную величину, то сигнал Y с выхода вибродатчика зависимого канала будет опережать по фазе опорный сигнал Х,, в результате чего на выходе первого триггера 10 устанавливается уровень

Q = О, На выходе первого коммутатора

il формируется уровень ч, = О. Этим сигналом к выходу счетчика 12 импульсов с переменным коэффициентом деления через второй коммутатор 13 подключается вычитающий счетный вход реверсивного счетчика 14. Реверсивный счетчик выполняет обратный счет, т.е. при поступлении на его вход очередного импульса число на выходе уменьшается на единицу, в результате чего коэффициент передачи множительного устройства начинает уменьшаться до величины, обеспечивающей оптимальное для данной резонансной частоты силовое распределение.

Таким образом, в предлагаемом уст" ройстве (в отличие от известных) имеется возможность производить предварительную установку начальных амплитуд испытательного сигнала в зависимых каналах, что сокращает время испытаний, Кроме того, исключается возможность повреждения испытуемой конструкции усилиями, превьппающими заданные пределы.

Экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства состоит в сокращении длительности испытаний и зависит в основном от себестоимости одного эксперимента и количества испытаний в год.

Формула изобретения

Составитель А.Шароватов

Техред И.Верес Корректор И.Муска

Редактор А.Ревин

Заказ 410/40

Тираж 847 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

5 1 3704 тельно между выходом фазового детектора и входом усилителя мощности регулятор частоты и управляемый генератор, выход которого соединен с вторым

5 входом каждого фазового детектора, отличающееся тем, что, с целью сокращения длительности и автоматизации испытаний, в каждый зависимый канал введены первый триггер, под-ip ключенный к выходу фазового детектора, первый управляемый коммутатор, входы которого соединены с выходами первого триггера, счетчик импульсов с переменным коэффициентом деления, вход которого подключен к выходу управляемого генератора, второй управляемый коммутатор, у которого вход соединен с выходом счетчика с переменным коэффициентом деления, а управляющий вход 20 подключен к выходу первого управляемого коммутатора, реверсивный счетчик, счетные входы которого соединены с выходами второго управляемого коммутатора, множительный цифроанало- 25

72 в говый преобразователь, подключенный входами к выходам реверсивного счетчика и управляемого генератора, инвертор, соединенный с выходом множительного цифроаналогового преобразователя, третий управляемый коммутатор, входы которого соединены с входом и выходом инвертора, а выход — с вхо дом усилителя мощности, формирова-. тель, соединенный с выходом заема реверсивного счетчика, второй триггер, у которого счетный вход подключен к выходу формирователя, а выход — к управляющему входу третьего управляемого коммутатора и управляющему входу первого управляемого коммутатора, блок ввод-вывода, содержащий последовательно включенные клавиатуру, регистр и индикатор, входы регистра подсоединены к выходам реверсивного счетчика и второго триггера, а выходы регистра соединены с установочными входами реверсивного счетчика и второго триггера.