Устройство для испытания изделий на случайные вибрации

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е (1ц6оееь

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 02 07.74 (21) 2040381/25 — 28 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15 04.78. Бюллетень № 14 (45) Дата опубликования описания 17.03.78 (53) М. Кл, G 01 М 7/00

Гаоудврственный иомнтет

Совете Ииннотров СССР по делам нзоеретеннй и отирмтнй (53) УДК

620.178.5 (088.8) С. В. Абрамович, Г. М. Воробьев, П. И. Дехтяренко, Б. А. Комаров, 10. В. Крементуло, С. Р. Райхман и Ф. Ф. Федоренко (72) Авторы изобретения

Ордена Ленина институт кибернетики АН Украинской ССР и институт электродинамики АН Украинской ССР (71) Заявители (S4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ИЗДЕЛИЙ НА

СЛУЧАЙНЫЕ ВИБРАЦИИ

Изобретение относится к области автоматизации вибрационных испытаний изделий, а имешю к устройствам: для испытания изделий на случайные вибрации. В ряде случаев натурные случайные вибрации заменяют при испытании детерминированными в виде суммы гармонических составляющих с переменными во времени амплитудами.

Известно устройство для испытания изделий иа случайные вибрации, представляющие собой многоканальную замкнутую систему, прямая цепь кото- 10 рой включает задатчик программы, компаратор, регулятор, синусоидальные генераторы, усилитель мощности и вибратор, а цепь обратной связи;виброизмерительный преобразователь с усилителей и два анализатора спектра последовательного действия. 15

В этом устройстве на один из анализаторбв подается усиленный сигнал виброизмерительного преобразо вателя и поочередно синусоидальное напряжение от всех генераторов, а на другой — упомянутое напряжение и напряжение с задатчика программы, оо который представляет собой устройство магнитной памяти. Выходные напряжения анализаторов сравниваются в компараторе и выходной сигнал последнего подается поочередно на регуляторы, корректирующие напряжения генераторов (1). 25

Описанное устройство пригодно для имитации стационарных случайных вибраций, но не может быть использовано для имитации нестационарных случайных вибраций.

Наиболее близким по техническому существу к изобретению является устройство для испытания изделий на случайные вибрации, содержащее много канальную замкнутую систему управления, прямая цепь которой включает задатчик программы в виде набора регулируемых делителей напряжения, подключенные к нему параллельные каналы с компа1 ратором, регулятором и синусоидальным генератором в каждом канале, сумматор, усилитель мощности и вибратор, а цепь обратной связи включает виброизмерительный преобразователь с усилителем и анализатор спектра параллельного действия, высоды которого подключены к вторым входам компараторов (2).

Для имитации случайных вибраций в заданной точке испытуемого изделия необходим предвари- тельный расчет параметров имитирующего детермтптированного сигнала на вычислительной малине, что обуславливает большие затраты времени на организатцпо испытаний. Кроме того, такое устройство не обеспечивает имитации нестационарных

602806. случайных вибраций, так как оно не содержит

1 средств изменения в одном цикле испытаний напр жений программы s соответствии со статическими характеристиками имитируемых вибраций.

Целью изобретения является имитация нестаЧионарных случайных вибраций и сокращение вреиени испытаний.

Эта цель достигается тем, что устройство снаб. жено блоком промежуточной памяти и переключателем, служащим для подключения анализатора 10 . спектра к выходу блока промежуточной памяти и входам эадатчика программы, выполненного в виде блока статистической обработки ансамбля реализаций натурных случайных вибраций с элементом

"память", или к выходу усилителя и вторым вхо- 15 дам компараторов, На чертеже представлена структурная схема описываемого устройства.

Устройство представляет собой многоканальную замкнутую систему управления. В прямую цепь системы входят эадатчик 1 программы, выполненный в виде блока статистической. обработки ансамбля реялиэаций натурных случайных вибраций с элементом "память", подключенные к нему параллельные каналы, в каждом из которых имеются комцаратор 2, регулятор 3 н синусоидальный генератор 4, сумматор 5, к которому подключены все генераторы 4, усилитель 6 мощности и вибра тор 7, на котором"устанавливается испытуемое изделие 8. 30

Цепь обратной связи включает виброизмерительный преобразователь 9 с усилителем 10 и анализатор 11 спектра параллельного действия, выполненный в виде набора полосовых фильтров 12.

Устройство содержит также блок 13 промежуточнои16 памяти, в качестве которого используется магнитофон, и переключатель 14, который в положении а подключает анализатор 11 к выходу блока 13 промежуточной памяти и входам задатчика 1 программы, а в положении б подключает анализатор 11 4р к выходу усилителя 10 и вторым входам.компараторов 2., Устройство работает в двух режимах: в режиме определения параметров имитирующего сигнала и в режиме воспроизведения имитирующего 45 сигнала. /

В первом режиме переключатель 14 устанавливают в положение а. При этом записанные на . магнитную ленту блока 13 отдельные реализации натурных случайных вибраций последовательно х0 воспроизводятся им, и воспроизводимые сигналы поступают на вход анализатора 11. Сигналы с выхода анализаторов, определяемые изменяющимися во времени амплитудами гармонических составляющих каждой реализации, поступают на соответствую.б щие входы эадатчика 1 программы, в котором осуществляется запоминание и суммирование реэуль. татов гармонического анализа реализаций имитируемых вибраций по мере их поступления, а также деление полученных сумм на число реализаций. 60

Таким образом, в элементе "память" задатчика 1 хранятся осредненные по ансамблю изменения во времени амплитуд гармонических составляющих имитируемых случайных вибраций, являющиесяодновременно и законами изменения во времени амплитуд гармонических сигналов генераторов 4.

Во втором режиме переключатель 14 устанавливают в положение б. При этом сигналы с выходов задатчика 1 подаются на входы компараторов 2. На вторые входы компараторов 2 подают сигналы с выходов анализатора 11.

Сигналы рассогласования с выходов компараторов 2 подаются на входы регуляторов 3, которые формируют управляющие сигналы, необходимые для управления амплитудами отдельных гармонических составляющих на выходах генераторов 4, выходные сигналы которых суммируются в сумматоре 5. Синтезнруемый таким образом детерминт рованпой сигнал сложной формы через усилитель 6 мощности поступает на вибратор 7. Параметры вибрации в заданной точке испытуемого изделия 8 с неизвестными динамическими характеристиками измеряют виброизмерительным преобразователем 9, выходной сигнал которого через усилитель 10 поступает на вход анализатора 11 и для регистрации на блок 13 промежуточной памяти.

Достигаемые прн использовании изобретения сокращение времени испытаний и возможность имитации нестационарных случайных вибраций позволяют снизить стоимость испыта щй и повысить их достоверность.

Формула изобретения

Устройство для испытания изделий на случайные вибрации, содержащее многоканальную замкнутую систему управления, прямая цепь которой включает задатчик программы, подключенные к нему параллельные каналы с компаратором, регулятором и синусоидальным генератором в каждом канале, Ьумматор, усилитель мощности и вибратор, а цепь обратной связи включает виброиэмерительный преобразователь с усилителем и анализатор спектра параллельного действия, выходы которого подключены к вторым входам компараторов, о т а и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью. имитации нестационарных случайных вибраций и сокращения времени испытаний, оно снабжено блоком промежуточной памяти и переключателем, служащим для подключения анализатора спектра к выходу блока промежуточной памяти и входам эадатчика программы, выполненного в виде блока статистической обработки ансамбля реализаций натурных случайных вибраций с элементом "память", или к выходу, усилителя и вторым входам компараторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

602806

Составитель В. Шехтер

ТехРед А Алатырев

Корректор А КРавЯенко

Редактор Н. Аристова

Заказ 1837/37 тираж 1111 Подпн сное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Патент США М 3.015.949, клЛ3-71.5, 1962.

2. Абрамович С.В. и др. Система управления нибрбнспытаниями с полнгармоническим силовоэбуждением, имитирующим случайный процесс, "Кибернетика и вычислительная техника", Киев, "Наукова думка", 1974, вып. 23.