Способ воспроизведения вектора вибрации и установка для его осуществления

 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к способам и установкам для воспроизведения вектора вибрации с использованием двух электродинамических вибровозбудителей , направления действия которых взаимно: перпендикулярны. Целью изобретения является сокращение трудоемкости . Это достигается запитыванием подвижных катушек вибровозбудителей 2 и 3 синфазными токами одинаковой величины от одного усилителя 4. мощности, подключенного к задающему . генератору 6 через усилитель 5 с автоматической регулировкой усиления, заданием направления вектора вибрации путем изменения величины магнитной индукции с помощью регулируемых источников 7 и 8 питания и регулятора 9 и заданием модуля вектора путем изменения токов подвижных катушек на одинаковую величину. В случае создания вращающегося вектора вибрации его модуль стабилизируется устройством для поддержания уровня вибрации, включающим двухкомпонентный вибройзмёрительный преобразователь 10 и блок измерения вектора вибрации, выход которого подключен к управляющему входу усилителя 5. Вращение вектора вибра1 ции обеспечивается за счет периодического изменения токов подмагничивания по пилообразному закону со сдвигом фаз между токами подмагничивания 90. 2с. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л 00 со 05 4

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„ t 397764 (50 4 G Ol M 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 399381 2/25-28 (22) 23.12.85 (46) 23.05.88. Бюл. N 19 (72) 10. А. Гузов (53) 620. 178. 7 (088. 8) (56) Вибрации в технике. — Справочник. М.: Машиностроение, 1981, т. 5, с. 317, рис. Зд.

Приборы и системы для измерения вибрации, шума и удара, M.: Машиностроение, 1978, т. 2, с. 194-196, рис. 30. (54) СПОСОБ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ВЕКТОРА

ВИБРАЦИИ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕЦИЯ (57) .Изобретение относится к испытательной технике, в частности к способам и установкам для воспроизведения вектора вибрации с использованием двух электродинамических вибровоэбудителей, направления действия которых взаимно перпендикулярны. Целью изобретения является сокращение трудоемкости. Это достигается запитыванием подвижных катушек вибровоэбудителей 2 и 3 синфазными токами одйнаковой величины от одного усилителя 4 мощности, подключенного к задающему генератору 6 через усилитель 5 с автоматической регулировкой усиления, заданием направления вектора вибрации путем изменения величины магнитной индукции с помощью регулируемых источников 7 и 8 питания и регулятора 9 и заданием модуля вектора путем изменения токов подвижных катушек на одинаковую величину. В случае создания вращающегося вектора вибрации его модуль стабилизируется устройством для поддержания уровня вибрации, включающим двухкомпонентный виброиэ- с мерителъный преобразователь 10 и блок ф измерения вектора вибрации, выход которого подключен. к управляющему входу усилителя 5. Вращение вектора вибра; ции обеспечивается за счет периодического изменения токов подмагничивания по пилообразному закону со сдвигом фаз между токами подмагничивания

900. 2 с. и 1 s.ï. ф-лы, 4 ил.

1397764

55

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к способам и установкам для воспроизведения вектора вибрации с использованием двух электродинамических вибровозбудителей.

Цель изобретения — сокращение трудоемкости при воспроизведении задан-. ного вектора вибрации и, в частности, 10 при создании вращающегося вектора вибрации.

Это достигается запитыванием подвижных. катушек вибровоэбудителей синфазными токами одинаковой величины 15 (от одного усилителя мощности), заданием направления вектора вибрации путем изменения величины магнитной индукции вибровозбудителей и заданием модуля вектора путем изменения то- Pg ков подвижных катушек на одинаковую величину. Вращающийся вектор вибрации создается за счет стабилизации модуля вектора вибрации и периодического изменений токов подмагничивания мик- 25 ровозбудителей по пилообразному закону со сдвигом фаз между токами под магиичивания двух вибровозбудителей, составляющим 90 .

На фиг. 1 изображена блок-схема установки, реализующей предлагаемый способ воспроизведения вектора вибрации; на фиг. 2 — диаграмма, пояс- . няющая получение заданного направления и модуля вектора вибрации в соответствии с предлагаемым способом; на фиг. 3 — типичная зависимость магнитной индукции в зазоре магнитопровода электромагнитного вибровозбудителМ от тока подмагничивания; на 40 фиг. 4 — график изменения тока подмагничиваиия для создания вращающегося вектора вибрации °

Установка, с помощью которой реализуется, предлагаемый способ воспроизведения вектора вибрации, содержит платформу 1, соединенные с ней, установленные во взаимно перпендикулярном направлении два электродинамических вибровозбудителя 2 и 3, подвижная катушка каждого из которых соединена через усилитель 4 мощности и усилитель 5 с автоматической регулировкой усиления в задающим генератором 6, регулируемые источники 7 и

8 питания, входы которых подключены к регулятору, 9, а выходы — к катушкам подмагничивания вибровозбудителей 2 и 3 и устройство для поддержания УРовня вибрации, включающее двухкомпонентный виброиэмерительный преобразователь 10, подключенные к выходам преобразователя 10 первый и второй выпрямители 11 и 12, связанные с ними первый и второй блоки 13 и 14 возведения в квадрат, к выходам которых подключен сумматор 15 и блок 16 извлечения квадратного корня, вход которого подключен к выходу сумматора 15, а выход — к управляющему входу усилителя 5. Элементы, обозначенные позициями 11 - 16, образуют блок измерения вектора вибрации, Способ воспроизведения вектора вибрации реализуется следующим образом.

С помощью двух электродинамических вибровозбудителей 2 и 3, действующих по двум взаимно перпендикулярным направлениям, возбуждают вибрацию объекта (на чертеже не показан), закрепленного на платформе l причем подвижные катушки микровозбудителей

2 и 3 эапитывают синфаэными токами одинаковой величины от усилителя 4 мощности, задают направление вектора вибрации., изменяя величину магнитной индукции вибровозбудителей 2 и

3 путем изменения токов подмагничивания источнисамн 7 и 8 питания, и задают модуль вектора вибрации, изменяя токи подвижных катушек вибровозбудителей 2 и 3 на одинаковую величину. При такой последовательности действия при воспроизведении заданного вектора вибрации величина усилий вибровозбуднтелей 2 и 3 зависит от величины их магнитных потоков. Подбирая соответствующим образом величины магнитной индукции каждого из вибро,— воэбудителей 2 и 3, можно получить такие соотношения усилий F и F (фиг, 2) вибровоэбудителей 2 и 3, при которых будет обеспечено заданное направление результирующего воздействия. После этого изменение тока через подвижные катушки вибровоэбудителей

2 и 3 может привести лишь к изменению модуля вектора вибрации, не влияя на его направление, так как усилия

Р„ и Г меняются взаимосвязанно, пропорционально изменению тока через подвижные катушки. Разделение операций задания направления и модуля вектора вибрации позволяет существенно сократить трудоемкость процесса

1397764 воспроизведения заданного вектора вибрации.

В случае необходимости воспроизведения вращающегося вектора вибрации магнитную индукцию постоянно изменяют путем периодического изменения токов подмагничиванчя по пилообра-зному закону (фиг. 3). Между токами подмагничивания, подаваемыми на катушки подмагничивания вибровозбудителей 2 и 3, устанавливается сдвиг на 90

Усилия вибровозбудителей 2 и 3, прилагаемые к платформе 1, сдвинуты на

90О, поэтому суммарная вибрация платформы 1 всегда совершается в направлении, определяемом соотношением величины этих усилий, зависящих, в свою очередь, от величин токов подмагничивания вибровозбудителей 2 и

3.

Типичная зависимость магнитной индукции электродинамических силовозбудитетей, показанная на фиг. 4, приводит к тому, что при подаче на катушку подмагничивания пилообразных токов, магнитная индукция изменяется по синусоидальному закону (с точностью до 5X) со сдвигом фаз между вибровозбудителями 2 и 3, равным 90 . Это обеспечивает равномерное вращение вектора вибрации. Для того, чтобы конец вектора описывал круг,. его модуль стабилизируют с помощью устройства для полдержания уровня вибрации, которое изменяет коэффициент усиления усилителя 5 таким образом, чтобы корень квадратный из суммы квадратов компонентов вектора вибрации, создаваемых вибровозбудителями 2 и 3, оставался постоянным при любых изменениях его направления (это условие обеспечивается двухкомпонентным виброизмерительным преобразователем 10, выпрямителями 11 и 12, блоками 13 и 14 возведения в квадрат, сумматором 15 и блоком 16 извлечения квадратного корня) .

Использование одного усилителя мощности для возбуждения колебаний обоих вибровозбудителей 2 и 3 дает возможность выравнивать амплитудные характеристики обоих вибровозбудителей, а разделение операций задания направления и модуля вектора вибрации позволяет ввести в устройство общую цепь обратной связи для стабилизации модуля вектора колеба-. ния, что, в конечном счете, повышает точность воспроизведения круговой диаграммы вектора вибрации и достоверность результатов испытаний.

Регулирование токов подмагничивания по линейным законам упрощает воспроизведение вращающегося вектора вибрации, так как осуществляется простым линейным регулятором. Ста. билизация вектора вибрации и использование линейных законов задания круговой диаграммы вектора вибрации позволяют легко автоматизировать процесс испытаний.

Ф о р.м у л а и з о б р е т е н и я

l. .Способ воспроизведения векто2р ра вибрации, по которому возбуждают вибрацию объекта с помощью двух электродинамических.. вибровозбудителей, действующих по двум взаимно перпендикулярным направлениям, и зада25 ют направление и модуль вектора вибрации изменением уровня вибрации, создаваемой каждым вибровозбудителем, отличающийся тем, что, с целью сокращения трудоемкости, 30 подвижные катушки вибровозбудителей запитывают синфаэными токами одинаковой величины, направление вектора вибрации задают, изменяя величину магнитной индукции вибровозбудителей, 35 а модуль вектора " изменяя токи подвижных катушек на одинаковую величину е

2. Способ по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что, =ã целью соз,10 дания вращающегося вектора вибрации, магнитную индукцию изменяют путем периодического изменения токов подмагничивания по пилообразному закону, при этом между токами подмагничивания устанавливают сдвиг фаз 90, а модуль вектора вибрации стабилизируют.

3. Установка для воспроизведения б вектора вибрации, содержащая платформу, соединенные с ней установленные

50 по взаимно перпендикулярным направлениям электродинамические вибровозбудители, подвижная катушка каждого иэ которых соединена через усилитель мощности с задающим генератором, ис- . точники питания, подключенные к ка55 тушкам подмагничивания вибровозбудителей, и устройство для поддержания уровня вибрации, включающее двухкомпонентный виброизмерительный преобра5 13977б4 6 зователь и усилитель с автоматичес- . дителей задающим генератором, источкой регулировкой усиления, включенный ники питания катушек подмагничивания между задающим генератором и усили- выполнены регулируемыми, а в устройтелем мощности, о т л и ч а ю щ а - ство для поддержания уровня вибрации я с я тем, что, с целью сокращения введен блок измерения вектора вибратрудоемкости, подвижные катушки элек- ции, входы которого подключены к вытродинамических вибровозбудителей ходам виброизмерительного преобразосоединены через один усилитель мощ- вателя, а выход — к управляющему вхоности с общим для обоих вибровозбу- )g ду усилителя.