Вибростенд Советский патент 1983 года по МПК G01M7/00 

Сл

О 00

со

Изобретение огноснгся к устройствам для воспроизведения кодебанкй, в частности к устройствам для испытаний конструкций или сооружений на вибрацию

Известен вибростенд, содержащий

электродинамический 1 возбудитель колебаний-и усилитель мощности, к выходу которого подключена обмотка подвижной катушки возбудителя ксиебаний l ,

Недостатками известного вибростенда являются узкий частотный диапазон регулировки развиваемой силы, а также малая точность установки и поддержания заданного смещения, виброскорости или виброускорения,

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является вибростенд, содержащий электродинамический возбудитель колебаний и усилитель мощности, к выходу которого подключена обмотка подвижной катушки возбудителя колебаний, выполненная в виде двух катушек, одна из которых предста эляет собой датчик скорости 2j .

Недостатки данного вибростенда

обусловлены существенным изменением развиваемой силы при изменении рабочей частоты и невозможностью обеспечения достаточно широкого диапазона регулирвания развиваемой силы, а также точной установки и поддержания требуемого вибросмещения, виброскорости или виб- роускорения при быстрых изменениях частоты управляющего сигнала.

Цель изобретения - расщирение частотного диапазона регулирования развиваемой силы и повышение точности поддержания заданного вибросмещения, виб-роскорости или виброускоренияо

Поставленная цель достигается гем, что вибростенд, содержащий электродинамический возбудитель каиебаний и усилитель мощности, к выходу которого подключена обмотка подвижной катушки воз- будителя колебаний, снабжен преобразо вателем частота-напряжение, входом

подключенным по входу усилителя мощное ТИа И -1 пороговыми элементами, входаг.л{ подключенными к выходу преоб- разовагеля частота-напряжение, П -1 ключами, управляющий вход каждого из которых подключен к выходу соогветст вукщего порогового элемента, обмотка подвижной кагущкн выполнена из И па раллельно включенных секций, и кагкдая яэ я 1 секций подключена к усилителю мощности через соответствутощий ключ.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого вибростенда„

Вибростенд содержит электродинамический возбудитель 1 колебаний, усилитель 2 мощности, к выходу которого подключена обмотка подвижной катушки 3 возбудителя 1 колебаний, преобразователь 4 частота-напряжение, пороговые элементы 5-7 в количестве П-1, входам подключенные к выходу преобразователя частота-напряжение, ключи 8-10 в количестве П -1, управляющий вход каждого из которых подключен к выходу соответсвукждего порогового элемента, обмотка подвижной катущки 3 содержит И секций 11-14, подключенных параллельно к выходу усилителя 2 мощности, в цепь каждой из h -1 секций подвижной катущки 3 включен соответствующий ей ключ. 8, 9 или 10,

Все И секций подвижной катущки 3 электродинамического возбудителя 1 кол.ебаний одними выводами соединены с одним выходным зажимом усилителя 2 мсш1ности„ Другой вывод секции 11 подключен к другому зажиму усилит еля 2 ГУГОЩНОСТИ. Другой вывод каждой из остальных П-1 секций 12-14 подвижной катушки 3 через соответствующий ключ 8, 9 или 10 подключен к другому выходному зажиму усилителя 2 мощности, Пре образователь 4 частота-напряжение .входом соединен с входом усшителя 2 мощности, а выходом - с входами пороговых элементов 5-7, выход каждого из которых подключен к управляющему входу соогаетствующего ключа 8, 9 или. 10,

Пороговые элементы могут быть выполнены по диодно-транзисторной схеме, а в качестве ключей целесообразно применять симметричные тиристорЫе

Вибростенд работает следующим образом,

Входной сигнал поступает одновремен но на входы усилителя 2 мощности и преобразователя 4 частота-напряжение. Если этот сигнал низкочастотный то напр5 жениее вырабатываемое преобразователем 4 частота-напряжение, по вели« чине недостаточно дая срабатывания поро1Х)вых элементов 5-7 и выходной ГОК усилителя 2 мош.ности протекает только черюэ секцию 11 подвижной катущки 3,

При некотором повышении частоты входного сигнала гок протекающий через секцию 11S начинает уменьшаться

31

увеличения полного сопротивления, вызывая уменьшение развиваемой силы. Вместе с гем повышение частоты входного сигнала вызывает увеличение выхоД него напряжения преобразователя 4 частота-напряжение и срабатывание одного, самого чувствительного, порогового элемента (например, 5). На выходе последнего появляется управлякяций сигнал, который открывает соответствующий ему ключ 8. Выходное напряжение усилителя 2 мощности оказывается приложенным к двум параллельно включенным секциям 11 и 12 подвижной катушки 3. Полное сопротивление дополнительно включенной секции 12 таково, что общая развиваемая сила будет равна силе, развиваемой возбудителем колебаний на низшей частоте диапазона. При дальнейшем повышении частоты выходное напряжение преобразователя 4 частота-напряжение также будет повышаться, вызывая поочередное включение следуклыих пороговых элементов и ключей и подключение йовых секций витков подвиж ой катушки 3.

На самой м 1сокой частоте рабочего диапазона выходное напряжение преобразователя 4 частота-напряжение достигает такой величины, при которой сработает последний ( 11 -1 )-й пороговый элемент 7, ветючится ( П-1)-й ключ 10 и к выходу усилителя 2 мощности будут параллельно подключены все It, секций 11-14: подвижной катушки 3.

45039 .4

Компенсация уменьшения развиваемой силы осуществляется за счет,увеличения обшей длины витков обмотки подвижной катушки 3 и снижения ее полного сопро5 тивления путем параллапьного подключения дополнительных секций витков. Повышения выходного напряжения усилителя 2 мсацности при этом не требуется. При снижении частоты входного сигнала устройство отключает секции витков подвижной катушКи 3 в обратной последовательности, не допуская возрастания развиваемой силы выше установленной величины.

Таким образом, благодаря введению в схему вибростенда преобразователя частота-напряжение, пороговых элементов, управляемых ключей и выполнению катушки в виде секций расширяется частотный диапазон регулирсжания развиваемой силы и повышается точность установки, и поддержания заданного вибросмещения, виброскорости или виброускорения. Расширение частотного диапазона достигается путем подключения на определенных частотах дополнительных секций подвижной кадушки, дающего возможность стабилизировать развиваемую силу без .повышения выходного напряжения усилителя мощности несмотря на возрастание полного сопротивления подвижной катушки. Повышение точности установки и поддержания заданного параметра вибрации достигается в результате автоматического поддержания величины развиваемой силы при быстрых изменениях рабочей частоты.

БИБРОСТЕНД, содержащий электродинамический .возбудитель колебаний и усилитель мощности, к выходу которого подключена обмотка подвижной катушки возбудителя колебаний, отличающийся тем, что с целью расы ширюния частотного диапазона регулирования развиваемой силы и повышения точности поддержания заданного вибро- смещения, виброскорости или вибрюускорения, он снабжен преобразователем частота-напряжение, входом подключенным к входу усилителя мощности, h -1 пороговыми элементами, входами подключёнными к выходу преобразователя частота-напряжение, И -1 ключами, управляющий вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего порогового элемента, обмотка подвижной катушки выполнена из П параллельно включенных с «9 секций, и каждая из М -1 секций подключена к усилителю мсвцности через соот(Л ветствующий ключ.