Устройство для вибрационных испытаний

 

(«) 605l4) ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.03.76 (21) 2337168/25-28 с пписоединением заявки № (51) М. Кл. G 01М 7/00

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий. (53) УДК 620.178.53 (088.8) (43) Опубликовано 30.04.78. Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 25.04.78 (72) Авторы изобретения

А. Б. Соболев, В. Г. Рыгалин, Д. А. Гречииский и А. А. Хобрянкин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРАЦИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к области вибрационной техники и может быть использовано при испытании объектов на гармоническую вибрацию.

Известны устройства для вибрационных испытаний, в которых при превышении некоторого наперед заданного уровня вибрации, создаваемой вибратором, воздействующим на испытуемый объект, цепь обратной связи оказывает влияние на воспроизводимый сигнал, уменьшая его уровень (1).

В этих устройствах из-за малой инерционности регулирующего элемента управляющее напряжение не должно содержать составляющих, модулирующих воспроизводимый сигнал.

Поэтому сигнал в цепи обратной связи выпрямляется. Пульсации напряжения, появляющиеся после выпрямления, фильтруются до уровня, не влияющего на коэффициент нелинейных искажений воспроизводимого сигнала.

Постоянная времени фильтра, исключающего пульсацию должна быть как можно больше.

С другой стороны, скорость регулирования в системе определяется звеном с наибольшей постоянной времени. В устройстве для вибрационных испытаний таким звеном является фильтр. Для повышения качества регулирования скорость регулирования должна быть как можно выше, т. е. постоянная времени фильтра должна быть как можно меньше.

Поэтому постоянная фильтра выбирается из этих двух взаимоисключающих условий и не может быть малой, т. е. не может быть малой и скорость регулирования.

Большая инерционность цепи регулирования не позволяет достаточно эффективно защитить испытуемый объект от перегрузки при не предусмотренном испытаниями резком увеличении уровня вибрации, превышающего задан1р ный.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для вибрационных испытаний, содержащее последовательно соединенные генератор фиксированной

15 частоты, усилитель с управляемым коэффициентом передачи, смеситель, фильтр нижних частот, усилитель мощности и вибратор с установленным на нем испытуемым объектом, генератор переменной частоты, выход которого подключен к второму входу смесителя, и цепь обратной связи, включающую последовательно соединенные виброизмерительный преобразователь, согласующий. усилитель, делитель напряжения и пороговый элемент, а так25 же выпрямитель, выход которого подключен к управляющему входу усилителя с управляемым коэффициентом передачи (2).

При превышении сигналом, снимаемым с делителя напряжения, заданного уровня на вы30 ходе порогового элемента будут присутство605141

1О

65 вать импульсы напряжения с частотой, равной частоте воспроизводимой вибрации. Эти импульсы будут выпрямляться выпрямителем, имеющим постоянную времени, достаточную для того, чтобы в напряжении, снимаемом с выпрямителя, отсутствовала пульсация, могущая вызвать увеличение коэффициента нелинейных искажений воспроизводимой вибрации.

В тех случаях, когда заданный уровень вибрации увеличивается резко, большая постоянная времени выпрямителя не позволяет также резко изменить коэффициент передачи усилителя с управляемым коэффициентом передачи, в результате чего на испытуемое изделие некоторое время будет воздействовать вибрация, превышающая заданную, которая может разрушить его.

Целью изобретения является повышение эффективности защиты испытуемого объекта от перегрузки.

Для этого в предлагаемом устройстве цепь обратной связи снабжена блоком сравнения, один вход которого подключен к выходу генератора фиксированной частоты, другой вход подключен к выходу порогового элемента, выход — к входу выпрямителя, а пороговый элемент выполнен в виде управляемого генератора фиксированной частоты.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство для вибрационных испытаний состоит из соединенных последовательно генератора 1 фиксированной частоты, усилителя 2 с управляемым коэффициентом передачи, смесителя 3, фильтра 4 нижних частот, усилителя 5 мощности, вибратор 6 с установленным на нем испытуемым объектом, генератора 7 переменной частоты, подключенного к смесителю 3, и цепи обратной связи, состоящей из соединенных последовательно виброизмерительного преобразователя 8, согласующего усилителя 9, делителя напряжения 10, порогового элемента 11, блока 12 сравнения и выпрямителя 13, подключенного своим выходом к управляющему входу усилителя 2 с управляемым коэффициентом передачи. Второй вход блока 12 сравнения подсоединен к выходу генератора 1 фиксированной частоты.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение, генерируемое генератором 1 фиксированной частоты через усилитель 2 с управляемым коэффициентом передачи поступает на вход смесителя 3. На другой вход этого смесителя поступает напряжение, генерируемое генератором 7 переменной частоты. С выхода фильтра 4 нижних частот напряжение с частотой, равной разности частот генераторов фиксированной и переменной частоты, и уровнем, зависящим от коэффициента передачи усилителя 2 с управляемым коэффициентом передачи усилителя 2 с управляемым коэффициентом передачи, подается на усилитель 5 и вибратор 6. Вибрация испытуемого объекта, возбуждаемая вибратором, воспринимается виброизмерительным преобразователем 8. Сигнал обратной связи, снимаемый с вибропреобразователя 8 через согласующий усилитель 9 и делитель напряжения 10, служащий для фиксации заданного уровня, подается на пороговый элемент 11, выполненный в виде управляемого генератора фиксированной частоты, синхронизированного с генератором 1 фиксированной частоты. Управляемый генератор порогового элемента 11 возбуждается только при превышении сигналом, поступающим на его вход, заданного уровня и остается возбужденным в течение одного периода колебаний. Сигнал с частотой, равной частоте управляемого генератора фиксированной частоты и с уровнем, зависящим от амплитуды колебаний, подается на один вход блока 12 сравнения. На другой вход этого блока подается напряжение с выхода генератора 1 фиксированной частоты. Разностный сигнал, снимаемый с блока 12 сравнения, выпрямляется выпрямителем 13 и подается на управляющий вход усилителя 2, изменяя его коэффициент передачи таким образом, чтобы привести уровень вибрации в точке установки виброизмерительного преобразователя 8 к заданной величине. Выпрямитель 13 выпрямляет сигнал, частота которого значительно превосходит частоту вибрации, поэтому постоянная времени выпрямителя невелика. Малая постоянная времени цепи регулирования позволяет быстрее изменять коэффициент передачи усилителя 2, повышая тем самым эффективность защиты испытуемого изделия от перегрузки при резком изменении уровня вибрации, Формула изобретения

1. Устройство для вибрационных испытаний, содержащее последовательно соединенные генератор фиксированной частоты, усилитель с управляемым коэффициентом передачи, смеситель, фильтр нижних частот, усилитель мощности и вибратор, генератор переменной частоты, выход которого подключен к второму входу смесителя, и цепь обратной связи, включающую последовательно соединенные виброизмерительный преобразователь, согласующий усилитель, делитель напряжения и пороговый элемент, а также выпрямитель, выход которого подключен к управляющему входу усилителя с управляемым коэффициентом передачи, о тл и ч а ю ще е с я тем, что, с целью повышения эффективности защиты испытуемого объекта от перегрузки, цепь обратной связи снабжена блоком сравнения, один вход которого подключен к выходу генератора фиксированной частоты, другой вход подключен к выходу порогового элемента, выход — к входу выпрямителя, а пороговый элемент выполнен в виде управляемого генератора фиксированной частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3572089, кл. 73 — 71.6, 1971.

605141

«Передовой научно-технический и производственный опыт». ГОСИНТИ, М., 1965, № 2-65-738/77, с. 6 — 8.

Составитель Ю. Грузов

Техред Н. Рыбкина

Редактор О. Юркова

Заказ 584/5

Изд. № 404 Тираж 1122

НПО Государственного комитета Совета /Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раушская паб., д. 4/5

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

2. Установка для программирования вибраций на электродинамических стендах. — Серия

Корректоры: Т. Добровольская и О. Тюрина