Устройство для виброиспытаний

 

Изобретение относится к виброиспытательной технике и может быть использоваяо для испытаний изделий в резонансном режиме. Цель изобретения - повышение производительности и информативности испытаний - достигается за счет rorof что нелинейные свойства испытуемого изделия исследуются непосредственно и только в резонансной области, а также за счет исключения избыточной информации в нерезонансных областях. С помощью генератора I обеспечивается развертка частоты сигнала, управляющего вибратором 7. Уровень возбуждения стабилизируется цепью усилитель II - фильтр 2 - управляемый усилитель 28. С помощью блоков 15, 16, 18, 19, 32, 34 осуществляется поиск резонансных часто -, после нахождения которых вырабатывается сигнал управления регистратором 4, 1 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19> 011 (5D 4 G 0l М 7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ .К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОткРытий (21) 3909387/24-28 (22) 12.06.85 (46) 23.05.88. Бюл. Ф 19 (71) Харьковский институт радиоэлектроники им. акад. М. К. Янгеля (72) А. В. Голенко, В. А. Фролов, А. И.. Хянникяйнен и В. П. Куксов (53) 621.317.39:531.717(088.8) (56) Приборы и системы для измерения вибрации, шума и удара. Справочник.

М.: Машиностроение, 1978 т. 2, с. 156-157.

Авторское свидетельство СССР

11 1097902. кл. G 01 М 7/00, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРОИСПЫТАНИЙ (57) Изобретение относится к виброиснытательиой технике и может быть использовано для испытаний изделий в резонансном режиме. Цель изобретения — повышение производительности и информативности испытаний — досткгаЕтся за счет того что нелинейные свойства испытуемого изделия исследуются непосредственно и только в резонансной области, а также за счет исключения избыточной информации в нерезонансных областях. С помощью генератора 1 обеспечивается развертка частоты сигнала, управляющего вибратором 7. Уровень возбуждения стабилизируется цепью усилитель фильтр 2 - управляемый усилитель 28.

С помощью блоков 15, 16, 18, 19, 32, 34 осуществляется IIoRcK резонансных частот, после нахождения которых вырабатывается сигнал управления регистратором 4. 1 ил.

1397763

50

Изобретение относится к виброиспытательной технике и может быть использовано для испытаний изделий.

Цель изобретения - повьпнение производительности и информативности виброиспытаний за счет исключения избыточной информации в нерезонансных областях.

На чертеже приведена структурная схема устройства для виброиспытаний.

Устройство содержит управляемый генератор,1 с блоками компрессии и развертки частоты, первый 2 и второй

3 гетеродинные сопровождающие фильтры, управляющие входы которых подключены к первому выходу генератора регистратор 4, усилитель-ограничитель 5, входом подключенный к первому выходу генератора 1, последова" тельно соединенные усилитель 6 мощнос", ти и вйбратор 7, первый 8 и второй 9 вибропреобразователи, размещенные со" ответственно на вибраторе 7 и испытуемом изделии 10, первый согласующий усилитель 11, включенный между пер.вым вибропреобразователем 8 и входом первого сопровождающего фильтра 2, фазовый детектор 12, входы которого подключены к выходам сопровождающих фильтров 2 и 3, второй согласующий усилитель 13, включенный между вторым вибропреобразователем 9 и входом второго сопровождающего фильтра 3, детектор 14 абсолютной величины, включенный на выходе, фазового детектора 12, аналоговый перемножитель 15, входы которого подключены к выходу детектора 14 абсолютной величины и к выходу блока развертки частоты генератора 1, преобразователь 16 напряжение-частота, включенный на выходе перемножителя 15, интерполятор 17, выход которого подключен к входу блока развертки частоты генератора 1, первый реверсивный счетчик 18, первый цифроаналоговый преобразователь

19, включенный между выходом счетчика

18 и входом интерполятора 1?, второй цифроаналоговый преобразователь 20, второй реверсивный счетчик 21, выход которого подключен ко входу аналогоцифрового преобразователя 20, формирователь 22, вход которого подключен к выходу нулевого состояния счетчика

21, триггер 23 режима и триггер 24 реверса, входы сброса которых подключены к выходу формирователя 22, элемент ИЛИ 25, первый мультиплекt5

20 сор 26, первый ключ 27, вход которого подключен к выходу усилителя-ограничителя 5, а выход — к информационному входу первого мультиплексора 26, управляемый усилитель 28, включенный между первым сопровождающим фильтром

2 и управляющим входом генератор. 1, первый компаратор 29, блок 30 опорного напряжения, детектор 31 нуля, вход которого подключен к выходу фазового детектора 12, а выход - ко входу установки триггера 23, второй ключ 32, второй компаратор 33, выход которого подключен к входу ключа

32, а второй мультиплексор 34, информационный вход которого подключен к выходу преобразователя 16, управляющий вход подключен к выходу второго ключа 32, а выходы подключены соответственно к вычитающему входу счетчика 18 и входу элемента ИЛИ., Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 обеспечивает развертку частоты электрического сигнала, пропорциональной величине напряжения на. соответствующем его входе.

После усиления усилителем 6 этот сигнал преобразуется вибратором 7 в механические колебания стола с установленным на нем иэделием 10. Уровень воздействия, преобразуемый вибропре" обраэователем 8 в электрический сигнал, стабилизируется по цепи согласующий усилитель 11 — гетеродинный сопровождающий фильтр 2, предназначенный для селекции основной гармоникиуправляемый усилитель 28, коэффициент усиления которого в исходном состоянии равен единице, — блок компрессии генератора 1. Уровень отклика иэделия 10 на приложенное воэдействие преобразуется вибропреобразователем

9 в электрический сигнал, который через согласующий усилитель 13 и гетеродинный сопровождающий фильтр 3 поступает на регистратор 4, где фиксируется.

В режиме поиска резонансной частоты в области, далекой от резонансной, развертка частоты осуществляется со скоростью, максимальной для виброиспытательной системы. Это достигается за счет того, что в этой области сдвиг фаэ колебаний вибростола и отклика далек от 11 /2, а значит, сигнал на. выходе фазового детектора

12 и, следовательно, перемножителя

7763

55 з 139

15 максимален. При этом импульсы с выхода преобразователя 16 напряжение-частота, поступающие через мультиплексор 34 и элемент 25 ИЛИ иа вход суммирования счетчика i 8, ув еличивают его состояние, а следовательно, и величину напряжения на выходе. цифроаналогового преобразователя 19, поступающего через интерполятор 17 (с целью исключения скачков) на вход блока развертки частоты генератора 1.

Скорость развертки пропорциональна фаэовому сдвигу от д/2 и текущему значению частоты. При подходе к резонансной области сдвиг фаз колебаний вибростола и отклика приближается к

11/2, а сигнал с выхода фазового де. тектора 12 - к нулю, что вызывает замедление развертки вплоть до полной ее остановки при достижении сдвигом фаэ величины 11/2, -.àê как в этом случае нуль с выхода фазового детектора 12 через детектор 14 абсолютной величины устанавливает ; нулевой уровень на выходе аналогового перемножителя 15 по соответствующему входу, и поступление импульсов на счетчик

18 прекращается. В этот момент нульдетектор 31 формирует сигнал, устанавливающий триггер 23 режима в единичное состояние.

В режиме резонанса уровень с выхо- да триггер 23 режима открывает ключи

27 и 32. Открытие ключа 27 вызывает поступление импульсов, формируемых усилителем"ограничителем 5 через мультиплексор 26, на суммирующий вход счетчика 21, что увеличивает его состояние, а следовательно, величину сигнала на выходе цифроаналогового преобразователя 20. Рост управляющего сигнала уменьшает коэффициент передачи управляемого усилителя 28 в цепи компрессии, а значит, вызывает увеличение уровня воздействия на столе вибратора 7, С увеличением амплитуды колебаний вследствие нелинейности изделия 10 происходит смещение резонансной частоты от первоначального значения, соответствующего малым Колебаниям, что вызывает изменение фазового сдвига. Если характеристика иэделия "жесткая", то значение резонансной частоты с ростом амплитуды . возрастает и фазовый сдвиг принимает значение, меньшее.3I/2, что вызывает подстройку устройства на резонанс аналогично предыдущему режиму.

Увеличение уровня воздействия продолжается, пока уровень отклика не достигнет предельного значения, устанавливаемого блоком 30 опорного

5 напряжения. При этом сигнал с компаратора 29 устанавливает триггер 24 реверса.

В режиме реверса уровень с выхода триггера 24 реверса переключает муль-: типлексор 26 на вычитающий вход счетчика 21 и уровень воздействия убывает до исходного значения. При этом счетчик 18 возвращается в состояние, соответствующее резонансной частоте для малых. колебаний, а счетчик 21 в нулевое, что вызывает появление соответствующего уровня на его выходе нулевого состояния, по которому формирователь 22 вырабатывает импульс сброса триггеров 23 и 24, переводяший — пройдя через элемент ИЛИ 25 счетчик 18 в состояние, соответствующее зарезонансной области, а все

25 устройство — в режим поиска следующей резонансной частоты.

При настройке на следующую резонансную. частоту цикл работы устройства повторяется.

При этом достигается повышение производительности испытаний, так как нелинейные свойства испытуемого иэделия исследуются непосредственно и только в резонансной области, а в

35. нереэонансных развертка осуществляется с максимально допустимой для данной виброиспытательной системы скоростью.

За счет исключения избыточной информации в. нерезонансных областях и представления зависимости HcLëåäóåмых свойств непосредственно в виде, исключающем необходимость дополнительной обработки, например, анализа кривых АХЧ, полученных при разных

45 уровнях вибровоэдействия, повышается информативность испытаний, формула изобретения

Устройство для виброиспытаний, содержащее управляемый генератор, первый и второй. гетеродинные сопровождающие фильтры, управляющие входы кото" рых подключены к первому выходу генератора, последовательно соединенные усилитель мощности, подключенный входом к второму выходу генератора, и вибратор, первый и второй вибропреобраэователи, первый иэ которых раэ 1397763

Составитель В. Николаев

Техред Л.Олийнык Корректор И. Максимининец

Редактор С, Патрушева

Заказ 2598/40 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 мещен на вибраторе,-а второй распо- лагают на испытуемом изделии, первый и второй согласующие усилители, включенные между выходами соответствующих вибропреобразователей и

5 входами сопровождающих фильтров, фазовый детектор, входы которого соедннены с выходами сопровождающих фнльтров, детектор абсолютной величи- 10 ны и детектор нуля, входы которых подключены к выходу фазового детектора, аналоговый перемножитель, первый вход которого соединен с выходом де" тектора абсолютной: величины, а второй вход - с выходом блока развертки частоты генератора, преобразователь напряжение — частота, вход которого подключен к выходу перемножителя, последовательно соединенные реверсиВный счетчик, первый цифроаналоговый преобразователь и интерполятор, выкод которого подключен к входу блока развертки генератора, усилительограничитель, вход которого соединен с первым выходом генератора, первый ключ и регистратор, синхронизирующий вход которого подключен к первому выходу генератора, а информационный вход - к выходу второго сопровождаю30 щего фильтра, о т л и ч а. ю щ е е с я теь, что с целью повышения производительности и информативности вибро- ° испытаний, оно снабжено управляемым усилителем, вход которого соединен с вьйодом первого сопровождающего фильтра, а выход - с управляющим вхо- дом генератора, последовательно соединенными первым мультиплексором, вход которого подключен к выходу первого ключа, вторым реверсивным счет" чиком и вторым цифроаналоговым преобразователем, выход которого подключен к управляющему входу управляемого усилителя, первым компаратором, ггервый вход которого подключен к выходу второго сопровождающего фильтра, блоком опорного напряжения, подключенным к второму входу первого компаратора, триггером реверса, вход установfez которого соединен с выходом первого компаратора, а выход — с входом управления первого мультиплексора, триггером режима, вход установки ко- . торого соединен с выходом детектора нуля, а выход - с управляющим входом первого ключа, информационный вход которого подключен к выходу усилителя"ограничителя, формирователем, вход которого подключен к выходу нулевого состояния второго счетчика, а выход - к входам сброса триггеров, и последовательно соединенными вторым компаратором, входы которого соединены с выходами детектора абсолютной величины и фазового детектора, вторым ключом, управляющий вход которого соединен с выходом триггера режима, вторым мультиплексором, управляющий вход которого соединен с выходом преобразователя напряжение — частота, и элементом ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом формирователя, а первый выход подключен к суммирующему входу первого счетчика, вычитающий вход которого подключен к второму выходу второго мультиплексора.