Устройство для возбуждения колебаний механических систем Советский патент 1985 года по МПК B06B1/16 G01M7/00 

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано для возбуждения резонансных колебаний вибромашин и поддержания их резонансного состояния при изменении технологической нагрузки.

Цель изобретения - повышение эффективности возбуждения за .счет регулирования частоты колебаний механической системы,t

На чертеже показана схема устройства.

Устройство содержит,, {возбудитель колебаний, выполненный в виде синхронного двигателя 1, воздействующего на механическую систему, состоящую из платформы 2, связанной плОбкими пружинами 3 с основанием 4, на валу двигателя установлен дебаланс 5, Устройство содержит также цепь обратной связи, выполненную в виде датчика 6 колебаний, установленного на платформе 2, соединенных с ним последовательно фазовращателя 7, усилителя 8. Синхронный двигатель 1 с помощью переключателя 9 может быть подключен к сети переменного тока с частотой со или к выходу усилителя 8.

Устройство работает следующим образом.

Переводом переключателя 9 в положение II двига.тель 4 подключается в сеть переменного тока с частотой ш.

Угол поворота ротора синхронного/двигателя 1 будет изменяться по закону ф (lit, а колебания платформы 2х asin(co/ - ij)), где а - амплитуда колебаний, W - сдвиг фаз между углом поворота ротора и фазой колебаний платформы. Датчик 6 колебаний регистрирует колебания механической системы. Сигнал с датчика 6 колебаний подается на фазовращатель 7, в котором фаза изменяется таким образом, чтобы напряжение на выходе усилителя 8 было синфазно напряжению, подаваемому на двигатель от сети. После этого поворотом переключателя 9 в положение I замыкается цепь обратной связи. Режим колебаний механической системы после переключения не изменяется, система будет продолжать колебания с той же частотой ш. Изменение фазового сдвига в цепи обратной связи приводит к изменению сдвига фазы между углом поворота ротора двигателя и фазой колебаний. При этом происходит перестройка режима колебаний механической системы.

Таким образом, изменение фазы сигнала в цепи обратной связи позволяет регулировать частоту колебаний механической системы, при этом можно реализовать амплитудно-частотную характеристику механической системы.

Под влиянием различных факторов могут измениться собственные свойства механической системы. Изменение массы платформы, жесткости пружин или воздействия технологической нагрузки вызывают «уход собственной частоты и приводит к модификации амплитудно- и фазочастотной характеристик механической системы. Поэтому, изменяя фазовый сдвиг в цепи обратной связи так, чтобы сдвиг фаз между углом поворота и фазой колебаний механической системы соответствовал резонансному, можно обеспечить реализацию резонансных колебаний. При «уходе собственной частоты механической системы устройство автоматически изменит частоту возбуждения, выводя систему в новое резонансное состояние.

Предлагаемое устройство может быть использовано в вибрационных испытательных стендах и разнообразных резонансных вибромашинах. Возможность настройки частоты колебаний на резонанс механических систем и автоматическая подстройка резонансной частоты при изменении собственной частоты механической системы значительно увеличивает эффективность возбуждения колебаний механических систем с помощью предлагаемого устройства.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ КОЛЕБАНИЙ МЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ, содержащее возбудитель колебаний, выполненный в виде синхронного двигателя переменного тока, связанного с механической системой, отличающееся тем что, с целью повышения эффективности возбуждения за счет регулирования частоты колебаний механической системы, оно снабжено цепью обратной связи , соединяющей механическую систему и синхронный двигатель, выполненный в виде соединенных последовательно датчика колебаний, фазовращателя и усилителя, и переключателем, предназначенным для соединения синхронного двигателя с источником переменного напряжения или с выходом усилителя. Сеть