Способ вибрационных испытаний изделий на резонансных частотах и устройство для его осуществления Советский патент 1985 года по МПК G01M7/00 

Iuse:

Изобретение относится к исцытателгг ной технике, а именно к способу и устройству для вибрационных испытаний изделий на резонансных частотахс

Целью изобретения является новы- S шение достоверности результатов испытаний за счет уменьшения времени переходных процессов.

На фиг, 1 изображена блок-схема устройства для вибрационных испыта- НИИ изделий на резонансных частотах; на фиг. 2 - временные диаграммы устройства; на фиг. 3 - осцилограммы переходных процессов нагружения.

Устройство содержит последователь-5 но соединенные задающий генератор 1, регулятор 2 уровня возбуждающего сигнала, усилитель 3 мощности и вибровозбудитель 4 с установленным на его подвижной части испытуемым из- 2(Г делием 5, цепь отрицательной обратной связи, включающую вибропреобразова- ель 6, согласующий усил-итель 7, выпрямитель 8, фильтр 9 низких частот и блок 10 сравнения, выход которого 25 подключен к управляющему входу регулятора 2 уровня, последовательно соединенные задатчик 11 числа циклов, ждущий мультивибратор 12, первый дифференциатор 13, второй дифференциатор 10 14, программатор 15 уровня, выход которого подключен к второму входу блока 10 сравнения, триггер 16, установочный вход которого подключен к выходу задатчика 11 и объединен с 35 входом ждущего мультивибратора 12, а нулевой вход подключенк выходу первого дифференциатора 13, переключатель 17 частоты задающего генератора 1, на входы которого (переклю- 40 чателя) подаются опорные напряжения и и U|, . Управляющий вход переключателя 17 частоты соединен с выходом триггера 16.

Способ вибрационных испытаний 45 осуществляется с помощью устройства следующим образом.

Гармонический сигнал с задающего генератора 1 через регулятор 2 уровня и усилитель 3 мощности подают 50 на вибровозбудитель 4 с установлен- ным на нем испытуемым изделием 5, Резонансное значение частоты колебаний задают заранее выбранным опорным напряжением . Сигнал обрат- 55 ной связи подают на первый вход блока 10 сравнения,на второй вход которого подают управляющий сигнал

182

с программатора 15, который выдает дискретно изменяющееся постоянное напряжение при подаче на вход импульсного разрешающего сигнала. Время переключения определяется задатчиком 11 числа цикчтов, который выдает сигнал переключения на другой уровень (фиг.2а) при отработке заданного числа циклов на предьщущей ступени нагружения,

Этот сигнал поступает на установочный вход триггера, 16, устанавливая его в единичное состояние |)иг.26). Выходной сигнал триггера 16 поступает на управляющий вход переключателя 17, при этом на задающий генератор 1 подается опорное напряжение U/ , соответствующее зарезопансному значению частоты, т.е. изменяется частота колебаний испытуемого изделия 5 (фиг.2ж,з).

Сигнал с задатчика 11 числа циклов одновременно поступает на вход ждущего мультивибратора 12, который формирует импульс, длительность которого выбирают, исходя из времени переходного процесса в системе (фиг.2в). Этот импульс пос-тупает на первый дифференциатор 13, который вьздает два импульса: один - по переднему фронту иммульса ждущего мультивибратора 12, другой - по заднему (фиг.2г). Первый импульс поступает на второй дифференциатор 14, который также формирует два коротких импульса по переднему и заднему фронтам импульса первого дифференциатора 13 (фиг.2д Импульсом по заднему фронту со второго дифференциатора 14 осуществляют переключение программатора 15 на новый уровень нагрузки в зарезонансной частотной области (фиг,2е,з). Импульсом по заднему фронту с первого дифференциатора 13 осуществляют возврат в нулевое состояние триггера 16 и тем самым возврат переключателя 17 в исходное состояние - подключение U , соответствующего резонансному значению частоты (фиг.26, ж, з).

Предлагаемое устройство относится к линейным системам. Дифференциальное уравнение системы определяется моделью испытуемого изделия, вибрсвозбудителя и используемым фильтром низких частот. Переходной процесс при переключении ступеней нагружения на резонак.мюй частоте носит колебательный характер. В линейных системах переходной пр цесс по частоте колебаний является безынерционным, а переключение стуЬеней нагружения в зареэонансной области при низкой амплитуде колебаний позволяет знанитедьно уменьшить время переходного процесса. При переключении частоты.с резонансного значения в зарезонансную область переходной продесс проходит при пониженных амплитудах колебаний, что не оказывает влияние на накоп-г Ление повреждений в испытуемом изделии. Переходной процесс в системе при переключении с более высокой частоты на резонансную носит апериодический характер и его времени t значительно меньше, чем при переключении ступеней на резонансной частоте. На фиг. 3 приведены осциллограммы пере :с1дных процессов для изветсного (фиг.За) и предлагаемого (фиг.36).способов откуда видно, что t, 7 t.j .

1. Способ вибрационных испытаний изделий на резонансных частотах, заключаюпщйся в том, что ступенчато изменяют вибрационную нагрузку после отработки заданного числа циклов путем ступенчатого изменения уровня возбуждающего сигнала, о т- личающийся тем, что, с целью повышения достоверности результатов испытаний за счет уменьшения времени переходных процессов, после отработки заданного числа циклов вначале переходят на зарезонансную частоту возбуждения, затем на зарезонансной частоте изменяют уровень вибрационной нагрузки и после этого переходят на резонансную частоту возбуждения. 2. Устройство для вибрационных испытаний изделий на резонансных частотах, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, регулятор уровня возбуждающего сигнала, усилитель мощности и вибровозбудитель, , цепь о рицательной обработки связи, включающую вибропреобразователь, согласующий усилитель, выпрямитель, фильтр низких частот и блок сравнения, выход которого i ;подключен к управляющему входу регулятора уровня возбуждающего сигнаСО ла, задатчик числа циклов, соединенный с его выходом програм 1ного уровня, выход которого подключен к второму входу блока сравнения, и триггер, установочный вход которого подключен к выходу задатчика числа циклов, отличающееся тем, 00 что задатчик числа циклов соединен о с программатором уровня через послеч довательно включенные мультивибратор, первый и второй дифференциаторы, выход первого дигЬференциа- тора подключен к нулевому входу триггера, а выход триггера - к переклюяд- телю частоты задающего генератора.

«W

IT