Виброиспытательная система Советский патент 1987 года по МПК G01M7/00 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для виброиспытаний многорезонансных, динамически сложных изделий с различными 1редел1 - но допустимыми уровнями вибрации в точках контроля.

Цель изобретения - снижение стоимости проведения испытаний за счет предотвращения разрушения изделия, предельно допустимые уровни вибрации которого в точках контроля различны.

Поставленная цель достигается с помощью нового устройства для автоматического ограничения уровня вибрации, реализующего циклический опрос виброизмерительных преобразователей, установленных в различных точках изделий, и упреждающего включения соответствующего сигнала в цепь компрессии задаюпдего генератора в зависимости от величины отклика, его заданного предельно допустимого уровня и .скорости нарастания отклика в соответствую- плей точке изделия.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемой виброиспытателыюй системы.

Биброис 1ытательная система содержит задающий генератор 1 с блоком компрессии, подключенный к выходу генератора 1 через усилитель 2 мощности вибровозбудитель 3, установленный на его подвижной части виброизмерительный преобразователь 4, многоканальное устройство 5 для измерения вибрации в различных точках испытуемого изделия 6, многоканальный регистратор 7, информационные входы которого через сопровождаюпдие фильтры 8 соединены с выходами устройства 5, а вход управления разверткой подключен к выходу генератора 1, и первый коммутатор 9, служащий для подключения каналов устройства 5 для измерения вибрации к входу устройства для автоматического ограничения уровня вибрации. Устройство для автоматического ограничения уровня вибрации включает блок 10 памяти, входы которого соединены через мультиплексор 11 с выходом коммутатора 9, второй коммутатор 12, входы которого подключены к соответствующим выходам блока 10 памяти, первый управляемый переключатель 13, ячейки 14 и 15 памяти, вход каждой из которых соединен с выходом коммутатора 12 через управляемый переключатель 13, второй управляемый переключатель 16, первый делитель 17 напряжения с отнощением 1/2, соединенный входом через управляемый переключатель 16 с выходами ячеек 14 и 15 памяти, блок 18 вычитания, нодключенный входами, соответственно, к выходам коммутатора 9 и делителя 17 напряжения, компаратор 19, одним из входов подключенный к блоку 18 вычитания, последовательно соединенные многоканальный блок 20 уставок, третий коммутатор 21 и второй делитель 22 напряжения с отноше5

нием 1/2, выход которого подключен к второму входу компаратора 19, подключенный к выходу компаратора 19 синхронизирующим входом регист)-зац.елка 23, управляе- мые ключи 24, информационными входами подключенные к выходам каналов устройства

5для измерения вибрации, а управляющими - к выходам регистра-защелки 23, суммирующий усилитель 25, входы которого подключены к выходам ключей 24, а вы0 ход - к управляющему входу блока компрессии генератора 1, таймер 26 и подключенные к нему входом счетный триггер 27, к нулевому выходу которого подключен управляющий вход управляемого переключателя 13, а к едипичному выходу - управляющий вход управляемого переключателя 16, и кольцевой счетчик 28, выходы которого соединены с одноименными управляющими входами ко.ммутаторов 9 и 21, мультиплексора 11 и регистра-защелки 23, а каждый

0 1- управляюпшй вход коммутатора 12 соединен с ((+2)-м выходом кольцевого счетчика 28.

ВиброиспЬ)1тательная систе.ма работает следующим образом.

Электрический сигнал с выхода задаю5 щего генератора 1 после усилителя 2 мощности преобразуется вибровозбудителем 3 в механические колебания, амплитуда которых стабилизируется за счет цепи компрессии, содержащей виброизмерительный преобразователь 4, установленный на подвижной части вибровозбудителя 3 в месте крепления исщ 1туемого изделия 6. Виброизмерительные преобразователи устройства 5 для измерения вибрации вырабатывают сигналы отклика в соответствующих точках изделия

6на приложенное механическое воздействие, которое регистрируется многоканальным регистратором 7, а также последовательно поступают на вход коммутатора 9, циклически управляемого кольцевым счетчиком 28 с частотой таймера 26, и .могут быть неза0 висимо один от другого поданы на входы суммирующего усилителя 25, откуда суммарный сигнал поступает на блок компрессии генератора 1, вызывая соответствующее уменьшение уровня вибрации на подвижной части вибровозбудителя 3, и, следовательно, уровня отклика.

Сигналы могут быть поданы на входы суммирующего усилителя 25 через ключи 24. управляемые регистром-защелкой 23, состояние которого устанавливается поразрядно в соответствии со значением сигнала на выходе компаратора 19, принимаемым тем разрядом регистра-защелки 23, на входе которого в данный момент присутствует уровень с кольцевого счетчика 28. При этом состояние последнего изменяется по сигналу с тай5 мера 26. Одновременно сигнал отклика с выхода коммутатора 9 через мультиплексор 11 последовательно подается на входы соответствующих ячеек блока 10 памяти, где фикси0

5

5

0

руется на все время цикла регенерации. Так как, в соответствии с подключением управляющих входов, второй коммутатор 12 опережает на один шаг состояние кольцевого счетчика 28 и остальных, управляемым последним блоком, на управляемый переключатель 13 поступает уровень сигнала с той ячейки блока 10 памяти, состояние которой приведено в соответствие с текущим значением уровня отклика в соответствующей точке изделия 6 на следующем щаге.

Вследствие того, что состояние управляющих входов управляемых переключателей 13 и 16, определяемое счетным триггером 27, противоположно, на делитель 17 напряжения последовательно, по сигналу таймера 26, подается уровень с выхода одной из ячеек 14 или 15 памяти, в то время как на вход другой поступает уровень сигнала с той ячейки блока 10 памяти, вход которой будет задействован на следующем щаге.

Порог срабатывания компаратора 19 формируется следующим образом. Исходя из текущего значения уровня Ui отклика и значения уровня Ui- отклика в той же точке изделия 6 в предыдуплем цикле опроса, определяем прирост уровня отклика

- ,- U,-t.

Для худшего случая уровень отклика в следующем цикле может достигнуть величины

U,+i U, + ,-U,-,.

Очевидно, условие работы блока компрессии запишется в виде

Ut- {Умакс

Следовательно

2U,- U,- t/макс

или, в более удобном для схемной реали зации виде

. и,- f (У,| С/качс,

что и является условием срабатывания компаратора 19.

Таким образом, на первый вход блока 18 вычитания поступает уровень текущего значения отклика -с выхода коммутатора 9 в соответствии с состоянием кольцевого счетчика 28, а на второй - половина величины уровня отклика в той же точке изделия 6 на предыдущем цикле, которая на предыдущем щаге записана в одной из ячеек 14 или 15 памяти.

Результирующий сигнал сравнивается компаратором 19. с половиной величины соответствующего заданного предельного значения уровня отклика, подаваемого с многоканального блока 20 уставок через коммутатор 21 и делитель 22 напряжения. Если уровень сигнала на первом (по тексту) входе компаратора 19 выще, чем на втором, то выход его принимает состояние, которое, будучи занесено в один из разрядов регистра-защелки 23, вызывает открывание ключа 24, что приводит к поступлению сигнала на управляющий вход блока компрессии генератора 1 и снижению уровня вибрации, прикладываемой к испытуемому изделию 6. Одновременно (при необходимости) может быть открыто любое количество ключей 24.

Формула изобретения

15

Виброиспытательная система, содержащая задающий генератор с блоком компрессии, подключенный к выходу генератора через усилитель мощности вибровозбудитель, установленный на его подвижной части виб0 роизмерительный преобразователь, многоканальное устройство для измерения вибрации в различных точках испытуемого изделия, многоканальный регистратор, устройство для автоматического ограничения уровня вибрации, выход которого подключен к управляю5 щему входу блока компрессии, первый коммутатор, служащий для подключения каналов устройства для измерения вибрации к входу устройства .пя автоматического ограничения уровня вибрации, отличающаяся тем, что, с целью снижения стоимости про ведения испытаний за счет предотвращения разрушения изделия, предельно допустимые уровни вибрации которого в точках контроля различны, устройство для автоматического ограничения уровня вибрации включает блок памяти, входы которого соединены че5 рез мультиплексор с выходом первого коммутатора, второй коммутатор, входы которого подключены к соответствующим выходам блока памяти, первый управляемый переключатель, две ячейки памяти, вход кажQ дои из которых соединен с выходом второго коммутатора через первый управляемый переключатель, второй управляемый переключатель, первый делитель напряжения с отнощением I /2, соединенный входом через второй управляемый переключатель с выхо5 дами ячеек памяти, блок вычитания, входы которого подключены к выходам первого коммутатора и первого делителя напряжения, компаратор, один из входов которого подключен к выходу блока вычитания, последовательно соединенные многоканальный

блок уставок, третий коммутатор и второй делитель напряжения с отнощением 1/2, выход которого подключен к второму входу компаратора, подключенный к выходу компаратора синхронизирующим входом регистрс защелка, управляе.мые ключи, информационные входы которых подключены к выходам каналов для измерения вибрации, а управляющие входы - к выходам регистра- защелки, суммирующей усилитель, входы ко1335825

56

торого подключены к выходам ключей, а вы-роге управляемого переключателя, и кольход - к управляющему входу блока ком-цевой счетчик, выходы которого соединены

прессии, таймер и подключенные к нему вхо-с одноименными управляющими входами

дом счетный триггер, к нулевому выходупервого и третьего коммутаторов, мультикоторого подключен управляющий вход пер- плексора и регистра-защелки, а каждый

вого управляемого переключателя, а к еди-t-й управляющий вход второго коммутатора

ничному выходу - управляющий вход ВТО-соединен с (г-ЬП-м выходом счетчика.

Изобретение относится к испытаниям на вибрацию динамически сложных изделий и позволяет снизить стоимость проведения испытаний за счет предотвраш,ения разрушения изделия, предельно допустимые уровни вибрации которого в точках контроля различны. Это достигается новым устройством для автоматического ограничения уровня вибрации, реализующим упреждающее включение соответствующего виброизмерительного преобразователя (ВИП) в цепь компрессии задающего генератора в зависимости от величины сигнала предельно допустимого уровня, и скорости его нарастания в точке контроля. Первый коммутатор 9, управляемый кольцевым счетчиком 28, производит опрос ВИП многоканального устройства 5 для измерения вибрации в различных точках изделия 6. На один вход блока 18 вычитания поступает с выхода коммутатора 9 текущее значение отклика изделия, а на другой вход - половина отклика на предыдущем цикле, записанная в ячейке 14 или 15 памяти. Сигнал блока 18 сравнивается компаратором 19 с поступающим с многоканального блока 20 уставок через третий коммутатор 21 и делитель 22 напряжения опорным сигналом, равным половине предельного отклика в точке контроля. При превышении последнего открывается соответствующий ключ 24, и управляющий сигнал поступает на блок компрессии задающего генератора 1. 1 ил. (Л 00 со СП 00 ьо ел