Устройство для резонансных испытаний изделий

 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано в инструментальной и машиностроительной промышленности при резонансных испытаниях изделий. Цель изобретения - повышение точности измерения числа рабочих мод изделия. Перед измерением сигналом начальной установки устройство подготавливается к работе. С помощью управляемого генератора 3 через электромеханический преобразователь 4 изделие подвергают воздействию частотно возрастающих колебаний. При соответствии частоты генератора 3 резонансной частоте (собственной моде) изделия устройство автоматически настраивается и удерживает колебания генератора вблизи этой резонансной частоты. Такая автоподстройка осуществляется первой цепью обратной связи - генератор 3 - преобразователь 4 - изделие - преобразователь 5 - амплитудный детектор 11 - компаратор 12 - согласующая цепь 13 - исполнительный элемент 2 - и второй цепью обратной связи - генератор 3 - преобразователь 4 - изделие - преобразователь 5 - фазовый детектор 1. При достижении области резонансной частоты по первой цепи обратной связи на генератор поступает сигнал, уменьшающий скорость возрастания частоты. При достижении резонансной частоты повторной цепи обратной связи на генератор проходит сигнал, прекращающий нарастание частоты. При этом через фазовый рассогласователь 6, схему ИЛИ 7 поступает разрешающий сигнал на счетчик 8 и частотомер 9, фиксирующий а.курасова629.1.046.089.84463.631.879.62-229.81-1535.8

шешунова надежда михайловна

антипин владимир филиппович

ульянов валентин николаевич+7540138VасUUм еLестRIс FURNace FoR oNe-тIме тнеRмаL тRеатмеNт oF GRoUp oF аRтIсLеS11 456226 челябинская обл. златоуст11 456209 челябинская обл.златоуст, пр.мира 10-25

11 45623

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5l)5 G О1 М 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЫММ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

fl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3585023/?4-28 (22) 26.04.83 ,(46) 07.02.90. Бюл. № .5 (71) Ленинградский электротехнический институт им. В.И. Ульянова (Ленина) (72) В.A. Андреев, А.С.Антощенков, В.П. Большаков и Д.Н.Панферов (53) 620.178.5(088.8) (56) Глаговский Б.А., Московенко И.Б.

Низкочастотные акустические методы контроля в машиностроении. — Л,: Машиностроение, !977.

Авторское свидетельство СССР № 1476336, кл. G 01 М 7/00, 20.01.83.

„„SU„„1541487 А1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗОНАНСНЫХ ИСПЫТАНИЙ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть исполь зовано в инструментальной и машиностроительной промышленности при резонансных испытаниях иэделий. Цель изобретения — повышение точности измерения числа рабочих мод иэделия.

Перед измерением сигналом начальной установки устройство подготавливается к работе, С помощью управляемого генератора 3 через электромеханический преобразователь 4 иэделие подвергают воздействию частотно возрастающих

1541487

20 колебаний. При соответствии частоты генератора 3 резонансной частоте (собственной моде) изделия устройства автоматически настраивается и удерживает колебания генератора вблизи этой резонансной частоты. Такая автоподстройка осуществляется первой цепью обратной связи — генератор 3 — преобразователь 4 — изделие — преобразователь 5 — амплитудный детектор ll компаратор 12 — согласующая цепь 13— исполнительный элемент 2 — и второй цепью обратной связи — генератор 3— преобразователь 4 — изделие — преобразователь 5 — фазовый детектор 1.

При достижении области резонансной частоты по первой цепи обратной связи на генератор поступает сигнал, уменьшающий скорость возрастания частоты.

При достижении резонансной частоты повторной цепи обратной связи íà re" нератор проходит сигнал, прекращаюИзобретение относится к испытательной технике и может быть использовано в инструментальной и машиностроительной промышленности при резонансных испытаниях.

Целью изобретения является повышение точности измерения рабочих мод изделий за счет исключения ошибки при подсчете числа и определении порядка следования резонансных частот.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг, 2 — амплитудно-фазовые характеристики объекта испытаний, имеющего ие менее двух резонансных частот.

Устройство для резонансных испытаний изделий содержит последовательно соединенные фазовый детектор 1, исполнительный элемент 2, управляемый генератор 3, электромеханический преобразователь 4, выход которого является выходом устройства, механо- . электрический преобразователь 5, вход которого является входом устройства, а выход соединен с первым входом фазового детектора 1, второй вход которого соединен с выходом управляемого генератора 3 и входом электромеханического преобразователя 4, преобразователь 6 фазового рассогласования, вход которого соединен с выходам щий нарастание частоты. При этой через фазовый рассогласователь 6, схему

ИЛИ 7 поступает разрешающий сигнал на счетчик 8 и частотомер 9, фиксирующий значение собственной моды изделия. Порядок прохождения собственных мод изделий определяется подключением выходов регистра 14 через выключатели 18-16 к логическому блоку 15, При подключении выхода регистра через выключатель 18 с выхода блаблока 15 поступает сигнал, выводящий устройство из режима настройки на первую моду и перестраивающий его на частоту второй моды. Выключателями 17 и 18 устройство настраивается соответственно на частоту третьей и четвертой моды соответственно. При этом строго соблюдается порядок прохождения и фиксации мод от первой до третьей и четвертой, 2 ил. фазового детектора 1, последовательно соединенные схему 4ИЛИ 7, первый вход которой подключен к выходу преобразователя 6 фазового рассогласования,. счетчик 8 импульсов и частотомер 9, счетные входы которых соединены с выходом управляемого генератора 3 и вторым входом фазового детектора 1, счетный триггер 10, прямой вход которого соединен с вторым входом схемы

4ИЛИ 7, обнуляющий вход соединен с третьим входом схемы 4ИЛИ 7, а счетный вход соединен с выходом частотомера 9 и четвертым входом схемы 4ИЛИ

7, последовательно соединенные амплитудный детектор 11, вход которого соединен с выходом механоэлектрическосо преобразователя 5 и первым входам фазового детектора 1, компаратор 12., на один иэ входов сравнения которого подается заданное напряжение U,, а выход соединен с третьим входом схемы 4ИЛИ 7, и согласующую цепь 13, выход которой соединен с входом исполнительного элемента 2, сдвигающий регистр 14, логический блок 15 выполненный в виде последовательна соединенных схемы ЗИЛИ, входы которой являются входами логического блока 15„ и схемы И, один из входов которой соединен с входаМ

15414 сдвига сдвигающего регистра 14 и прямым выходом триггера 10, а выход— с входом исполнительного элемента 2, выключатели 16-18, установленные между выходами сдвигающего регистра

14 и входами логического блока 15.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно устанавливается со1О ответствующий диапазон управляемого генератора 3 и начальная частота сигнала, меньшая резонансной частоты испытуемого изделия. При включении устройства триггер 10 обнуляется, а на первом выходе регистра 14 устанавливается сигнал логической единицы.

Входы логического блока 15 заземлены через выключатели 16-18. Генератор 3 вырабатывает сигнал, частота которо- 20 го управляется величиной выходного сигнала исполнительного элемента 2.

Выходной сигнал генератора 3 через преобразователь 4 возбуждает в объекте колебания, которые через пре- 25 образователь 5 поступают на первый

I вход фазового детектора 1. Полярность выходного сигнала детектора 1 зависит от отставания или опережения частоты колебаний объекта частоты генератора 3, Появление на выходе детектора 1 сигнала положительной полярности приводит к возрастанию частоты генератора 3.

Выходной сигнал положительной полярности амплитудного детектора ll, зависящий от амплитуды колебаний объекта, сравнивается на входе компаратора 12 с заданным сигналом И, При 4р превышении колебаниями значения И, выходной сигнал компаратора 12 имеет положительную полярность и через цепь

13 поступает на вход исполнительного элемента 2, вызывая нарастание частоты генератора 3.

Скорость развертки частоты уменьшается вблизи некоторого значения а, (фиг.2) при отрицательной полярности выходного сигнала компаратора 12.

При приближении частоты к значению резонансной частоты cD уменьшается разница между фазами сигналов на входе детектора 1 и входной сигнал преобразователя 6 фазового рассогласования становится меньше сигнала заданной ошибки, При этом на первом входе схемы 7 устанавливается значение логи"

87 6 ческого "0" и с управляющего входа счетчика 8 снимается запрет на счет определенного числа импульсов, поступающих с генератора 3. После окончания счета на вход частотомера 9 поступает импульс, разрешающий измерение резонансной частоты объекта испытаний.

Такой режим фазовой автоподстройки завершается на частоте, которая соответствует определенной и заданной по порядку следования составляющей в частотном спектре испытуемого изделия, Порядок и число мод объекта измеряется и подключением выходов регистра 14 к входам логического блока 15. Например, если первый выход регистра 14 соединен через выключатель !Я с первым входом схемы 3ИЛИ блока 15, то по достижении резонансной частоты Сг на счетный вход триггера 10 с выхода частотомера 9 поступает импульс, устанавливающий на выходе триггера 10 состояние логической "1", С выхода схемы И блока 15 на вход элемента 2 поступает сигнал положительной полярности, обеспечивающий уход частоты генератора 3 от первой резонансной частоты, в сторону увеличения до некоторой частоты О,, при которой изменяется полярность выходного сигнала компаратора 12 с отрицательной до положительной, благодаря чему происходит обнуление триггера 10, и логическая "1" с первого выхода регистра 14 переписывается во второй.

Положительный сигнал с выхода цепи 13 увеличивает скорость нарастания частоты генератора до значения

О",, На частоте сю," выходной сигнал компаратора 12 опять изменяет полярность и начинается процесс фазовой автоподстройки на вторую резонансную частоту сб под воздействием фазового детектора 1.

Таким образом, подключая соответствующие выходы регистра 14 к входам блока 15 можно измерять собственные моды объекта испытаний в строго определенном порядке. Схема 4ИЛИ 7 выполняет при этом функцию защиты от ложных запусков частотомера 9 на нерезонансных частотах, а также повторного измерения одной частоты, Формула изобретения устройство для резонансных испытаний изделий, содержащее последова154148

Составитель В. Мамонтов

Редактор В. Петраш Техред M.Äèäûê Корректор А. Обручар

Заказ 275 Тираж 440 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

)f3035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 тельно соединенные фазовый детектор, исполнительный элемент, управляемый генератор, электромеханический преобразователь, выход которого является выходом устройства„ механоэлектричес5 кий преобразователь, вход которого является входом устройства, а выход соединен с первым входом фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом управляемого генератора и входом электромеханического преобразователя, преобразователь фазового рассогласования, вход которого соединен с выходом фазового детектора,, по- 5 следовательно соединенные счетчик импульсов, частотомер, счетные входы которых соединены с выходом управляемого генератора и вторым входом фазового детектора, счетный триггер, последовательно соединенные амплитудный детектор, вход которого соединен с выходом механоэлектрического преобразователя и первым входом фазового детектора, компаратор, согласующую цепь,25 выход которой соединен с входом исполнительного элемента, сдвигающий

7 8 регистр, логический блок и выключатель, установленные между выходами сдвигающего регистра и входами логического блока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений рабочих мод изделий, в него дополнительно введены схема 4ИЛИ, выход которой соединен с установочными входами счетчика импульсов, первый вход соединен с выходом преобразователя фазового рассогласования, второй вход — с прямым выходом счетного триггера, третий вход — с выходом компаратора и обнуляющим входом счетного триггера, четвертый вход — с выходом частотомера и счетным входом счетного триггера, логический блок выполнен в виде схемы ЗИЛИ и схемы ?И, входы схемы ЗИЛИ являются входами логического блока, выход соединен с одним из входов схемы 2И, другой вход которой соединен с выходом сдвига сдвигающего регистра и прямым выходом счетного триггера, выход схемы 2И соединен с входом исполнительного элемента.