Устройство для испытания изделий на случайные вибрации Советский патент 1987 года по МПК G01M7/00 

11

Изобретение относится к вибраци- онным испытаниям изделий, а именно к устройствам для формирования спектра случайной вибрации с автоматическим поддержанием заданной спект- ральной плотности ускорения.

Цепью изобретения является повышение надежности устройства за счет уменьшения перегрузок подвижной ка- тушки возбудителя колебаний.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для испытания изделий на случайные вибрации.

Устройство содержит последова- тельно соединенные генератор 1 белого шума, образующие многоканальный формирователь набор 2 формирующих фильтров и набор 3 регулируемых усилителей, сумматор 4, усилитель 5 мощности и возбудитель 6 колебаний с подвижной катушкой, предназначенный для задания вибраций испытуемому изделию, последовательно соединенные вибродатчик 7, предназначенный для установки на испытуемом изделии, и первый многоканальный анализатор, каналы которого выполнены в виде последовательно соединенных анапизи- рующих фильтров 8, измерителей 9 дис Персии и блоков 10 сравнения, выходы которых соединены с соответствующими управляющими входами набора 3 регулируемых усилителей, многоканаль ньш яадатчик 11, соединенный с его выходами набор 12 управляемых аттег- нюаторов, выходы которых соединены с вторыми входами соответствующих блоков 10 сравнения первого многоканального анализатора, последова- тельно соединенные датчик 13 тока, подключенный к подвижной .катушке возбудителя 6 колебаний, и второй многоканальный анализатор, каналы которого выполнены в виде последова- тельно соединенных анализирующих фильтров 14, измерителей 15 дисперсии и блоков 16 сравнения, выходы которых соединены с соответствующими управляющими входами набора 12 управляемых аттенюаторов, и последовательно соединенные измеритель 17 общей дисперсии, вход которого соединен с выходом датчика. 13 тока, и усилитель 18 с переменным коэффи- циентом усиления, выход которого соединен е вторыми входами блоков 16 сравнения второго многоканального анализатора.

12

Устройство работает следующим образом,

Широкополосный случайный сигнал с выхода генератора 1 белого шума поступает на входы набора 2 формирующих фильтров многоканального формирователя, где в результате частотной селекции осуществляется преобразование сигнала в N случайных узкополосных сигналов, которые поступают на входы соответствующих регулируемых усилителей 3 и далее на входы сумматора 4, В результате суммирования N узкополосных случайных сигналов с весовыми коэффициентами, соответствующими значениям озффициентов усиления регулируемых силителей набора 3, на выходе сумматора 4 получается широкополосный случайньгй сигнал с требуемым видом спектра, который через усилитель 5 мощности поступает на вход возбудитея 6 колебаний. Механические колебания изделия, закрепленного на стое возбудителя колебаний, преобразуются вибродатчиком 7 в электрический сигнал, спектр которого пропорционаен произведвршю спектра сигнала на выходе усилителя 5 мощности на квадрат амплитудно-частотной характеристики системы возбудитель - изделие, С выхода вибродатчика 7 широкополосный случайный сигнал поступает на входы анализирующих фильтров 8 первого М1югоканального анализатора, с выходов которых узкополосные случайные сигналы подаются на входы измерителей 9 дисперсии. С выходов последних постоянные напряжения, величины которых пропорциональны значениям спектров узкополосных сигналов, поступают- на первые входы соответствующих блоков 10 сравнершя. Сигнал с выхода датчика 13 тока поступает на входы анализирующих фильтров 14 второго многоканального анализатора и на вход измерителя 17 общей дисперсии, С выходов анализирующих фильтров 14 узкополосные случайные сигнаы поступают на входы измерителей 15 дисперсии, с выходов которых сигналы в виде постоянных напряжений, равных значениям спектра тока подвижной катушки в соответствующих полосах второго многоканального анализатора, поступают на первые входы соответствующих блоков 16 сравнения, на вторые входы которых подается сигнал с выхода усилителя 18, коэффициент

усиления последнего К -----, где

f и f. - границы полосы пропускания полосового фильтра (не показан) на входе измерителя 17 общей диспер- сии. Сигнал на выходе усилителя 18 равен среднему значению спектра тока подвижной катушки возбудителя колебаний, которое близко к его номинальному значению при испытаниях изделий больших масс и габаритов. В блоках 16 сравнения происходит сравнение входных сигналов и вырабатывается сигнал рассогласования, в случае.

если уровень сигнала с измерителя

15дисперсии превьшает уровень сигнала с усилителя 18. При этом если на выходе датчика 13 тока возникают пики в спектре тока подвижной катушки в некоторых каналах второго мно- гоканального анализатора (что соот- ветствует областям антирезонансов системы возбудитель - изделие), -- на выходах соответствующих блоков

16сравнения второго многоканального анализатора возникают сигналы, ве- личины которых соответствуют разности сигналов с усилителя 18 и измерителей 15 дисперсии. Сигналы рассогласования поступают на управля- ющие входы соответствующих аттенюаторов набора 12 и уменьшают их коэффициенты передачи. При этом ослабляется сигнал, поступаюш 1й с соответствующего выхода многоканального задатчика 11 на вторые входы блоков 10 сравнения первого многоканального анализатора, выходные сигналы которых осуществляют изменение усиления регулируемых усилителей 3, ;т.е. уменьшают уровень сигнала в тех

каналах формирователя, которые соответствуют областям антирезонан- сов.

Таким образом, уменьшается значение тока подвижной катушки возбудителя 6 колебаний до номинального

Составитель Ю. Круглов Редактор А. Лежнина Техред Л.ОлейникКорректор Т. Колб

--------- .,-«-..,.

Заказ 7891/37Тираж 799Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 О

5

0

0 5 0

5

значения и, следовательно, допускается перегрузка по току. Формула изобретен, ия

Устройство для испытания изделий на случайные вибрации, содержащее последовательно соединенные генератор белого шума, образующие многоканальный формирователь набор формирующих фильтров и набор регулируемых усилителей, сумматор, усилитель мощности и возбудитель колебаний с подвижной катушкой, вибродатчнк, первьш многоканальный анализатор, каждый канал которого выполнен в виде последовательно соединенных анализирующего фильтра, измерителя дисперсии и блока сравнения, выходы блоков сравнения соединены с управляющими входами соответствующих регулируемых усилителей, последовательно соединенные датчик тока, подключенный к подвижной катушке возбудителя колебаний и выполненный аналогично первому, второй многоканальный анализатор, последовательно соединенные измеритель общей дисперсии, вход которого соединен с выходом датчика тока, и усилитель с переменным коэффициентом усиления, выход которого соединен с вторыми входами блоков сравнения второго многоканального анализатора, и многоканальный задатчик, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности за счет уменьшения перегрузки подвижной катушки возбудителя колеба1шй, оно снабжено набором управляемых аттенюаторов, входы которых соединены с соответствующими выходами многоканального задатчика, управляющие входы - с выходами соответствующих блоков сравнения второго многоканального анализатора, а выходы - с вторыми входами соответствующих блоков сравнения первого многоканального анализатора, вход которого соединен с выходом вибродатчика.