Трехкоординатный вибростенд Советский патент 1985 года по МПК G01M7/00 

2. Вибростенд по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что каждый канал обратной связи выполнен в виде последов.ательно соединенных дифференциатора, вход которого является вторым входом канала обратной связи, и второго блока управления, подключенных к первому выходу последнего первыми входаг и и к второму выходу вторыми входами двух ключей, к выходу первого из которых подключен блок положительной обратной, связи по скорости, к выходу второго

44017

ключа - блок отрицательной обратной

связи по скорости,. выходы этих блоков являются выходом канала обратной связи, нуль-органа и компаратора, первые входы нуль-органа, компаратора и третьи входы ключей являются первым входом канала обратной связи, второй вход нуль-органа является третьим входом канала обратной связи, выход нуль - органа подключен к четвертым входам ключей , а выход компаратора - к их пятым входам.

1. ТРЕХКООРДИНАТНЫЙ ВИБРОСТЕНД по авт.св. № 849030, о т.л и чающийся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения пространственных ударных импульсов, он снабжен последовательно соединенными генератором импульсов и формирователем ударного импульса,подключенными к его выходам тремя сумматорами, подключенными к ним тремя усилителями мощности, выходами подключенными к трем вибраторам, размещенным на платформе трехкомпонентным вибропреобразовател М и соединенными с ним первыми входами тремя каналами обратной связи, формирователь ударного импульса выполнен в виде первого блока управления и трех параллельных цепей, состоящих каждая из регулятора амплитуды и соединенных с. его выходом фазоинвертора и.ключа, выход фазоинвертора подключен к второму входу ключа, синхронизирующие входы регуляторов и ключей соединены с первым блоком управления, второй выход которого соединен с генератором, вторые входы каналов обратной W связи соединены с вькодами регуляторов, третьи их входы - с выходами первого блока управления, а выходы каналов обратной связи - с вторыми входами сумматоров. 4 4 ч|

Изобретение относится к средствам испытательной техники и может быть использовано для возбуждения ударных импульсов различной пространственной ориентации при испытании на вибропрочность и внброустойчивость,

По основному авт.св. 1 849030 известен трехкоординатный вибростенд, содержащий три электродинамических вибратора, установленные по трем взаимно перпендикулярным направлениям, платформу для установки испытуемого объекта и узлы соединения платформы со столами вибраторов Ш .

Недостатком известного вибростенда является невозможность воспроизведения на нем заданного пространственного ударного импульса с определенной точностью, так как отсутствует возможность управления ориентадней компонент импульса.

Целью изобретения является повышение точности воспроизведения пространственных ударных импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что трехкоординатный вибростенд снабжен последовательно соединенными генератором импульсов и формирователем ударного импульса, подключенными к его выходам тремя сумматорами подключенными к ним тремя усилителями мощности, выходами подключенными к трем вибраторам, размещаемым на платформе трехкомпонентным вибропреобразователен и соединенными с ним первыми входами тремя, каналами обратной связи, формирователь ударного

импульса выполнен в виде первого блока управления и трех параллельных цепей, состоящих каждая из регулятора амплитуды и соединенных с его выходом фазоинвертора и ключа, выход фазоинвертора подключен к второму входу ключа, синхронизирующие входы регуляторов и ключей соединены с первым блоком управления, второй выход которого соединен с генератором, вторые входы каналов обратной связи соединены с выходами регуляторов, третьи их входы - с выходами первого блока управления, невыходы каналов обратной связи - с вторыми входами сумматоров.

Кроме того, каждый канал обратной связи выполнен в виде последовательно соединенных дифференциатора, вход которого является вторым входом канала обратной связи, и второго блока управления, подключенных к первому выходу последнего первыми входами и к второму выходу вторыми входами двух ключей, к выходу первого из которых подключен блок положительной обратной связи по скорости, к выходу второго ключа - блок отрицательной обратной связи по скорости, выходы этих блоков являются выходом канала обратной связи, нуль-органа и компаратора, первые входы нуль-органа компаратора и третьи входы ключей являются первым входом канала обратной связи, второй вход нуль-органа является третьим входом канала обратной связи, выход нуль-органа подключен к четвертым входам ключей. а выход компаратора - к их пятым входам. На фиг. 1 представлена блок-схем вибростенда; на фиг. 2 - блок-схема канала обратной связи. Трехкоординатный вибростенд соде жит генератор 1 импульсов, формирователь 2 ударного импульса, состоящий из первого блока 3 управления, регуляторов 4-6 амплитуды, фазоинверторов 7-9 и ключей 10-12, сумматоры 13-15, усилители 16-18 мощности, Трехкоординатный вибростенд 19, состоящий из вибраторов 20-22 со взаимно перпендикулярным направлени ем действия, трехкомпонентный вибро преобразователь 23, каналы 24-26 об ратных связей, каждый из которых со держит (фиг. 2) ди4)ференциатор 27 , ключи 28 и 29 положительной и отрицательной обратных связей, блоки 30 и 31 положительной и отрицательной обратных связей, компаратор 32, нуль-орган 33 и второй блок 34 упра ления. Вибропреобразователь 23 размещен на платформе вибростенда 19. Выход генератора 1 импульсов подключен к входу регуляторов 4-6 амплитуд. Выходы ключей 10-12 подключены к входам сумматоров 13-15, выходы которых через усилители 16-18 мощности поступают на вибраторы 20-22. Выход вибропреобразоватёля 23 соединены с .первыми входами трех каналов обратной связи. Формирователь 2 вьтолнен в виде трех параллельных цепей, каждая из которых состоит из регуля торов 4-6 амплитуды, соединенных с их выходами фазоинверторов 7-9 и ключей 10-12. Выходы фазоинверторов подключены к вторым входам ключей. Синхронизирующие входы регуляторов и ключей соединены с первым блоком 3 управления, второй выход которого соединен с генератором 1. Вторые входы каналов обратной связи соединены с выходами регуляторов 4-6, а третьи - с выходами первого блока управления. Выходы каналов обратной связи соединены с вторыми входами сумматоров. Каждый канал обратной связи выполнен в виде последовательно соеди ненных дифференциатора 27, вход которого является вторым входом канал обратной связи и второго блока 34 управления, подключенных к первому 7 .4 выходу последнего первыми входами, а к второму выходу - вторь1ми входами ключей 28 и 29, к выходу первого из которых подключен блок 30 положительной, а к выходу второго - блок 31 отрицательной обратной связи. Выходы .блоков 30 и 31 являются выходом канала обратной связи. Первые входы компаратора 32, нуль-органа 33 и третьи входы ключей являются первым входом, а второй вход нуль-органа третьим входом канала обратной связи. Выход нуль-органа 33 подключен к четвертым входам ключей 28 и 29, а выход компаратора - к их пятым входам. Трехкомпонентный вибростенд работает следующим образом. Первым блоком 3 управления устанавливают амплитуды сигналов вдоль координатнЕ гх осей Х, ,7 путем подачи на регуляторы 5-7 амплитуд управляющих сигналов К, Ку и К, при при этом на нуль-орган 33 подают с этого же блока 3 управления соответствующие сигналы V, Vy , V смещения и устанавливают скважность импульсов генератора 1. Затем задают пространственную ориентацию ударного импульса путем прямого подключения регуляторов 4-6 амплитуды через ключи 10-12 к сумматорам 13-15 или через фазоинверторы 7-9. Колебания платформы вибростенда воспринимаются вибропреобразователем 23, выходные сигналы а, oiij,C( которого через ключи 28 и 29, нуль-орган 33 и компаратор 32 поступают в каналы 24-26 обратной связи по скорости. Коэффициенты передачи нуль-органа 33 и компаратора 32 устанавливаются перед проведением испытания с учетом информации о математических моделях вибраторов 2022. Ключи 28 и 29 имеют по два управляющих входа. Управляющий вход отключения ключа 28 соединен с выходами (пятый) компаратора 32 и (четвертый) нуль-органа 33, а управляющ1-1й вход включения ключа 28 соединен с выходом второго блока 34 управления. Управляющий вход отключения ключа 29 соединен с. выходом второго блока 34 управления, а управляющий вход включения ключа 29 - с выходами (пятый) компаратора 32 и (четвертый) нуль-органа 33. При появлении управляющего сигнала на входах включения ключей 28 и 29 .на входы блоков 30 и 31 поступают сигналы а у Ои исл с вибропреобразователя 23, а при появлении управляющих сигналов на входах отключения ключей 28 и 29 указанные сигналы вибропреобразователя 23 не поступают. При поступлении переднего фронта ударного импульса на выходе дифферен циатора 27 образуется сигнал положительной полярности, который через второй блок 34 управления включает ключ 28 и отключает ключ 29. При этом сигнал вибропреобразователя 23 поступает на вход блока 30 положительной обратной связи по скорости, что способствует увеличению скорос.ти нарастания переднего фронта ударного импульса на выходе соответствующего вибратора 20-22, Величины смещений Vj , у z ° даваемые на нуль-орган 33 первым бло ком 3 управления, определяют величины амплитудударных импульсов на выходах вибраторов 20-22. При достижении сигналами вибропреобразователя .23 уровней сигналов смещения срабатьшает нуль-орган 33, в результате чего отключается ключ 28 и, следовательно, блок 30 положительной обратной связи, и включается ключ 29. При этом сигналы а X, QIJ и Q поступают на блок 31 отрицательной обратной связи по скорости, что способствует увеличению демпфирования . и тем самым высокой точности воспроизведения вибраторами 20-22 вершин ударного импульса. При поступлении на вход дифференциатора 27 заднего фронта ударного импульса на его выходе образуется сигнал отрицательной полярности, который через второй блок 34 управления отключает ключ 29 (соответственно и блок 31 отрицательной обратной связи) и включает ключ 28 и через него блок 30 положительной обратной связи по скорости. В результате увеличивается скрость спада заднего фронта ударного импульса на выходе вибраторов 20-22. При достижении сигналами , Qy и СИ вибропреобразователя 23 нулевых значений срабатывает компаратор 32, в результате чего отключается ключ 28 и включается ключ 29, соответственно отключается блок 30 положительной обратной связи по скорости и включается блок 31 отрицательной обратной связи по скорости. При поступлении с генератора 1 очередного импульса работа вибростенда повторяется. Использование предлагаемого вибростенда обеспечит воспроизведение на платформе вибратора с высокой точностью ударного импульса с заданными амплитудой, скважностью и пространственной ориентацией, что соответственно повысит достоверность получаемой при испытаниях информации.