Устройство для воспроизведения случайныхвибраций

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

<щ 824 1 55 (61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 02,07.79 (21) 2791459/25-28 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 230481.Бюллетень Но 15

{5()М. Нл.з

G 05 D 19/02//

G 01 М 7/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДИ 620.178..5 (088.8) Дата опубликования описания 230481 с

/ (72) Автор изобретения

Б.М. Лосьев

/ -, f

У

Московский ордена Ленина авиационный институ им. Серго Орджоникидзе (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

СЛУЧАЙНЫХ ВИБРАЦИЙ

Изобретение относится к испытательной технике, а именно, к уст- ройствам для воспроизведения случай ных вибраций.

Известно устройство для воспроизведения случайных вибраций, содержащее генератор шума, к выходу которого подключена гребенка формирующих полосовых фильтров, блок АРУ (автоматического регулирования усиления), сумматор, усилитель мощности, возбудитель колебаний, цепь обратной связи, включающую вибропреобразова-,. тель, гребенку анализирующих фильтров аналогичных формирующим фильтрам, выходы фильтров подключены к управляющим входам АРУ (1j.

Недостатком устройства является низкая точность, обусловленная тем, что в цепях формирования и анализа соседние частотные полосы перекрываются, что вызывает искажения формируемого спектра.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для воспроизведения случайных вибраций, содержащее эадатчик случайного сигнала, выполненный в виде кольцевой магнитной ленты с последовательно установленными головками записи, стирания и вос;произведения, выход которой через усилитель мощности подключен ко входу возбудителя колебаний, цепь обратной связи, включающую последовательно соединенные вибропреобразователь, устанавливаемый на платформе возбудителя, гетеродинный анализатор спектра с дискретно изменяемой средней частотой, первый переклнтчатель, эадатчик спектра, второй переключатель, усилитель с автоматической регулировкой усиления (АРУ) и сумматор, выход которого подключен ко входу головки записи, причем вы15 ход головки воспроизведения подключен ко входу сумматора и через гетеродинный полосовой фильтр с дискретно изменяемой полосой пропускания ко входу АРУ.

20 Процесс формирования спектра в устройстве можно представить как поочередную запись в каждой полосе частот, которая вырезается дискретно переключаемым фильтром постоянной ширины. При этом переключение фильтров на соседнюю полосу частот осуществляется (с целью уменьшения перекрытия) таким образом, чтобы частотные характеристики пересекаЗО лись на уровне 3 Б, поэтому точность.

824155

Формула изобретения б5 устройства определяется формой час-.. тотной характеристики анализатора и полосового фильтра. Признаком, определяющим точность устройства, является ширина полосы пропускания и прямоугольность полосового фильтра и фильтра-анализатора. Используют такие фильтры с целью повышения быстродействия системы, форма частотных характеристик которых существенно отличается от прямОугольной (2J

Однако частотные характеристики современных испытуемых изделий (радиоаппаратура, .гидроприборы и т.д.) отличаются большим коэффициентом динамичности (до десятков единиц и более) и очень узкой шириной (единицы и десятки Гц). Поэтому результаты испытаний могут существенно зависеть от того, попадет ли резо- нанс изделия на провал или во впадину сформированного спектра вибраций, Цель изобретения — повышение точности воспроизведения спектра вибраций.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено блоком качания частоты гетеродинов анализатора и фильтра, вход которого подключен к синхронизирующему выходу первого переключателя, а выходык гетеродинам анализатора и фильтра.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит задатчйк случайного сигнала, выполненный в виде кольцевой магнитной ленты 1 с .установленными на ней головками 2, 3 и

4 зйписи, стирания и воспроизведения соответственно. Выход головки 4 через усилитель 5 мощности подключен ск возбудителю б колебаний. На платформе возбудителя б установлен вибропреобраэователь 7, который является первичным звеном влепи обратной связи, включающей последовательно соединенные гетеродинный анализатор

8 спектра с дискретно изменяемой средней частотой, первый переключатель 9, эадатчик 10 спектра, второй переключатель 11 и усилитель 12 АРУ, ко второму входу которого подключен гетеродинный полосовой фильтр 13 с дискретно изменяемой полосбй пропускания, вход которого подключен к выходу головки 4 воспроизведения.

НЬход усилителя 12 подключен к сумматору 14, выход которого подключен ко входу головки 2 записи. Блок 15 . качания частоты гетеродинов выходами подключен ко входам анализатора

8 и фильтра 13, а входом — к выходу переключателя 9.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно на головку 2 записи подается электрический сигнал, соответствующий реальному вибрацион5 (О

ЗО

50, 55

40 ному процессу, или сигнал генератора "белого шума", который записывается на магнитную ленту 1.

Ф

Анализатор 8 спектра вырезает последовательные частотные диапазоны иэ спектра случайного сигнала. Эна-. чения дисперсии случайного процесса в каждой полосе сравниваются с требуемыми в задатчике 10 спектра.

Переключение анализатора 8 спектра, полосового фильтра 13 и переключателей 9 и 11 на следующую частотную полосу осуществляется синхронно.

Сигналы ошибки последовательно подаются на усилитель 12 с автоматической регулировкой усиления через один из контактов переключателя 11. Поло- совой фильтр 13 вырезает .полосу частот, равную полосе анализатора 8. Таким образом, последовательно осуществляется коррекция исходного спектра, записанного,на магнитную ленту 1, в соответствии с требуемыми значениями дисперсии в каждой частотнсй полосе.

Головка 3 стирания предназначена для полного стирания спектра электри ческих сигналов с последующей его записью в головке 2 записи после осуществления коррекции в каждой последовательной полосе частот, Для восстановления записи по частотным полосам, некорректируемым в данный момент времени, используется сумматор 14 ° По прошествии одного цикла работы, когда однократно произойдет переключение переключателей 9 и 11 по всем каналам, блок 15 качания частоты смещает частоту гетеродинов в гетеродинном анализаторе 8 и в полосовом фильтре 13, таKHM образом, чтобы частотная характеристика полосового фильтра 13 и анализатора 8 сместилась на 0,5 своей ширины и зафиксировалась в течение второго цикла работы, по окончании которого начинается следующий цикл аналогичный первому, при этом блок

15 качания частоты смещает частоту гетеродинов в первоначальному значению.

В результате смещения острые резонансы испытуемого изделия (местоположение которых может быть и неизвестно) периодически попадают на пики. и впадины, поэтому, например при формировании "белого шума", на изделие действует вибрация, фактический спектр которой с большей точностью соответствует "белому шуВ1

Устройство позволяет повысить точность виброиспытаний .иэделий.

Устройство для воспроизведения случайных вибраций, содержащее за824 "1 55

Составитель A. Каратыш

Редактор Н. Кончицкая Техред М.рейвес Корректор Г. Решетник

Заказ 2109/69 Тираж 940 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 датчик случайного сигнала, выполнен- ный в виде кольцевой магнитной ленты с последовательно установленными головками записи, стирания и воспроизведения, выход которой через усилитель мощности подключен ко входу возбудителя колебаний, цепь обратной связи, включающую последовательно соединенные вибропреобразователь, устанавливаемый на платформе возбудителя, гетеродинный анализатор. спектра с дискретно изменяемой средней частотой, первый переключатель, задатчик спектра, второй переключатель, усилитель с автоматической регулировкой усиления (АРУ) и сумматор, выход которого подключен ко входу головки записи, причем выход головки воспроизведения подключен ко входу сумматора и через гетеродинный полосовой фильтр, с дискретно изменяемой полосой пропускания ко входу усилителя АРУ, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью повиаения точности воспроизведения, оно снабжено блоком качания частотй гетеродинов анализатора и фильтра, вход которого подключен к синхронизирующему выходу первого переключателя, а выходы— к гетеродинам анализатора и фильт1с "

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вибрационные испытания элемен- тов и устройств автоматики. М,, "Энер-.

15 гия", 1976, с. 100 .

2. Авторское свидетельство СССР

9 504957 кл. G 01 М 7f00, 1976 (.прототип).