Устройство для возбуждения ударных импульсов Советский патент 1985 года по МПК G01M7/00 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям изделий на ударные нагрузки с помощью электромеханических силовозбудителей.

По авт. св. № 864035 известно устройство для возбуждения ударных импульсов, содержащее последовательно включенные источник питания, первый зарядный ключ, батарею конденсаторов и первый разрядный ключ, электромеханический силовозбудитель с установленным на его подвижной части вибропреобразователем,электрическую

демпфирующую цепь, включающую последовательно соединенные фазочувствительный элемент, вход которого подключен к выходу вибропреобразователя, фазоинвертор, второй разрядный ключ и первый элемент ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого разрядного ключа, а выход - к входу электромагнитного силовозбудителя, блок запуска и управляющий элемент, выполненный в виде элемента НЕ, выход которого соединен с управляющим входом второго разрядного ключа непосредственно, а с управляющим входом первого зарядного ключа - через последовательно включенные второй элемент НЕ и второй элемент ИЛИ, другой вход которого подключен к блоку запуска, включенный между источником питания и батареей конденсаторов второй зарядный ключ, первый и второй элементы И, выходы которых подключены к входам одноименных зарядных ключей, и блок управления, выходы которого подключены к источнику запуска и к входу первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены к выходу управляющего элемента 1.

Недостаток данного устройства - ограниченная возможность увеличения частоты следования разнополярных ударных импульсов вследствие того, что демпфирующая цепь (фазочувствительный элемент и фазоинвертор) в недостаточной степени осуществляет гащение колебаний подвижной системы силовозбудителя после возбуждения ее ударным импульсом. Кроме того, низкая эффективность такого устройства объясняется задержкой сигналов в этой цепи.

Целью изобретения является увеличение частоты следования ударных импульсов за счет более эффективного гащения колебаний подвижной системы силовозбудителя после возбуждения ее ударным импульсом.

Указанная цель достигается тем, что устройство для возбуждения ударных импульсов снабжено второй демпфирующей цепью, включающей последовательно соединенные формирователь прямоугольных импульсов, вход которого подключен к выходу вибропреобразователя, и инвертор, и сумматором, входы которого соединены с выходами инвертора и фазоинвертора, а выход - с входом второго разрядного ключа. Введение последовательно соединенных формирователя прямоугольных импульсов и инвертора позволяет существенно снизить время затухания колебаний путем подачи на вход электромеханического силовозбудителя сигнала, полярность которого противоположна полярности выходного сигнала последнего.

На фиг. 1 изображена блок - схема устройства для возбуждения ударных импульсов; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит источник 1 питания, батарею 2 конденсаторов, электромеханический силовозбудитель 3, измерительный вибропреобразователь 4, фазочувствительный элемент 5, фазоинвертор б, первый и второй элементы ИЛИ 7 и 8, источник 9 запуска, первый и второй элементы НЕ 10 и 11, первый и второй зарядные ключи 12 и 13, первый и второй разрядные ключи 14 и 15, первый и второй элементы И 16 и 17, блок 18 управления, сумматор 19, формирователь 20 прямоугольных импульсов и инвертор 21.

Источник 1 питания через первый и второй зарядные ключи 12 и 13 соответственно подключен к входам батареи 2 конденсаторов, выход которой через первый разрядный ключ 14 и первый элемент ИЛИ 7 подключен к входу электромеханического силовозбудителя 3 с. установленным на его подвижной системе вибропреобразователем 4, выход последнего через последовательно соединенные фазочувствительный элемент 5, фазоинвертор 6, сумматор 19 и второй разрядный ключ 15 подключен к второму входу первого элемента 7 ИЛИ, а второй вход сумматора 19 связан с выходом вибропреобразователя 4 через последовательно соединенные формирователь 20 прямоугольных

импульсов и инвертор 21.

Первый и второй выходы блока 18 управления через первый 16 и второй 17 элементы И связаны с входами одноименных зарядных ключей 12 и 13, второй вход элементов 16 и 17 И связан с входом второго элемента НЕ 11 и второго разрядного ключа 15 непосредственно, а с выходом первого разрядного ключа 14 - через первый элемент НЕ 10. Третий вход блока 18 управления через последовательно соединенные источник 9 запуска и второй элемент ИЛИ 8, второй вход которого связан с выходом второго элемента НЕ 11, соединен с вторым входом первого разрядного ключа 14.

Устройство работает следующим образом.

При включении блока 18 управления открывается элемент И 16 или 17 в зависимости от полярности возбуждаемого ударного импульса. Происходит заряд батареи 2 конденсаторов через ключ 12 (положительная полярность) или 13 (отрицательная полярность). На третьем выходе блока 18 управления сигнал появляется с некоторой задержкой f, обусловленной временем Tj заряда батареи 2 конденсаторов ). Источник 9 запуска включается и разрядный ключ 14 замыкается. В обмотку подвижной части электромеханического силовозбудителя 3 подается импульс тока, обусловленный разрядом батареи 2 конденсаторов. При этом на выходе первого элемента 10 НЕ сигнала нет. Поэтому ключи 12 (или 13) и 15 размыкаются, а замкнутое состояние ключа 14 даже при отсутствии сигнала с выхода источника 9 запуска обусловлено отсутствием сигнала на выходе элемента НЕ 10 и его наличием на выходах элементов НЕ 11 и 8 ИЛИ. При достижении напряжения на батарее 2 конденсаторов порога срабатывания элемента НЕ 10 появляется сигнал на его выходе, вследствие чего замыкаются ключи 12 (или 13) и 15.

Возобновляется заряд батареи 2 конденсаторов от источника 1 питания через замкнутый ключ 12 (или 13), цепь разряда разомкнута вследствие разомкнутого состояния ключа 19.

Замыкание ключа 15 приводит к образованию двух замкнутых параллельных контуров: обмотка подвижной системы электромеханического силовозбудителя 3 - вибропреобразаватель 4, первая демпфирующая цепь - фазочувствительный элемент, фазоинвертор 6, параллельная ей вторая демпфирующая цепь - формирователь 20

прямоугольных импульсов и инвертор 21 (сигналы этих цепей суммируются на сумматоре 19) - ключ 15, элемент ИЛИ 7, вход обмотки подвижной системы силовозбудителя 3.

Замкнутый контур, образованный элементами 3-6, 19, 15 и 7, функционирует в режиме автоколебаний.с демпфир,ованием. Обмотка подвижной системы силовозбудителя 3 замыкается на источник ЭДС Ei 0 с внутренним сопротивлением R (где R - выходное сопротивление канала, формирующего ЭДС Ef .)., обусловленный сигналом с вибропреобразователя 4. За счет работы этого контура происходит некоторое гаг шение последействия сигнала (фиг. 26) по сравнению с исходным (фиг. 2 а.).

Вторая демпфирующая цепь, состоящая из формирователя 20 прямоугольных импульсов и инвертора 21, подает на вход силовозбудителя сигнал противоположной полярности (фиг. 2 в), возвращающий подвижную систему в исходное положение, тем самым ускоряя процесс гащения (фиг. 2г), и, в конечном счете, возникает возможность увеличения скважности разнополярных импульсов.

Вторая демпфирующая цепь прекратит работу, когда выходное напряжение вибропреобразователя станет ниже уровня срабатывания формирователя 20 прямоугольных сигналов.

Возбуждение очередного ударного импульса происходит снова только при замыкании ключа 14 источником 9 запуска, управляемым блоком 18 управления.

Использование изобретения позволяет проводить испытания изделий на воздейстВИЯ разнополярных ударных импульсов с высокой частотой следования.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ УДАРНЫХ ИМПУЛЬСОВ по авт. св. № 864035, отличающееся тем, что, с целью повышения частоты следования импульсов за счет более эффективного гашения колебаний подвижной системы силовозбудителя после возбуждения ее ударным импульсом, оно снабжено второй демпфирующей цепью, включающей последовательно соединенные формирователь прямоугольных импульсов, вход которого подключен к выходу вибропреобразователя, и инвертор, и сумматором, входы которого соединены с выходами инвертора и фазоинвертора, а выход - с входов второго разрядного ключа. ел сд 00