Низкочастотный вибростенд Советский патент 1987 года по МПК G01M7/00 

Изобретение относится к виброиспытательной технике, а именно к низкочастотным вертикальным вибростендам, предназначенным, в частности, для испытаний сейсмометрической аппаратуры в диапазоне низких частот 0,1- 20 Гц.

Цель изобретения - повышение точно с,ти воспроизведения вертикальных колебаний за счет уменьшения влияния подвеса на колебания платформы вибростенда и демпфирования угловых колебаний.

На чертеже показана функциональная 15 Таким образом, движение гшатформы

низкочастотного вибростенда повтор ет выходное напряжение генератора 14 на уровне погрешностей вибромет ра 12.

схема низкочастотного вибростенда.

Низкочастотный вибростенд содержит основание 1, платформу для установки испытуемого изделия (не показано) , состоящую из горизонтально расположенных, жестко соединенных между собой верхней плиты 2, на которой закрепляется испьп-уемое изделие, и нижней плиты 3, две стойки 4, щар- нирно связанные с платформой и основанием с помопцзю четырех пар упругих шарниров 5 и образуюш11е сними параллелограммный механизм,, четыре или восемь электродинамических вибровозбудителей 6, соединенных с нижней плитой 3, траверсу 7, установленную одним концом на основании I, на двух сферических опорах 8, а другим концом соединенную с механизмо.м 9 натяжения упругого подвеса 10 платформы, соединенной посредством сферических шарниров 11 с центром нижней плиты 3 и траверсой 7, виброметр 12, установленный на платформе, усилитель 13, выход которого соединен с вибровозбудителями 6, а входы - с выходами .виброметра 12 и задающего генератора 14,

Механизм 9 натяжения упругого подвеса 10, выполненный, в частности, Э виде винтового подъемника, установлен на третьей сферической опоре 15, размещенной на основании 1, Вибровозбудители 6 располол ены симметрично относительно осей симметрии нижней плиты 3,

Низкочастотньй вибростенд работает следующим образом.

Сигнал с выхода генератора 14 через усилитель 13 поступает на вибровозбудители 6, которые создают силу, перемещающую платформу в вертикальном направлении. Вывешивание платформы осуществляется с помощью.механиз

ма 9 натяженияi, который через упругий подвес 10 перемещает платформу в центральное положение-,

В низкочастотном вибростенде осуществлена отрицательная обратная связь по перемещению платформы, работающая следующим образом. При смещении платформы из центрального положения сигнал виброметра 12, пропорциональный смещению, подается через усилитель 13 на вибровозбудители 6, вследствие чего последние возвращают платформу в центральное положение.

Таким образом, движение гшатформы

0

низкочастотного вибростенда повторяет выходное напряжение генератора 14 на уровне погрешностей виброметра 12.

Введение глубокой отрицательной обратной связи по перемещению позволяет линеаризовать характеристиики подвеса и системы возбуждения колебаний, Для уменьшения поперечных коле- 5 баний платформы в направлении, перпендикулярном воспроизводимым вертикальным колебаниям, длина стоек 4 должна быть в 40-50 раз больше амплитуды воспроизводимых колебаний.

Демпфирование угловых колебаний осуществляется следующим образом,.:

При движении: платформы в подвижной катушке вибровозбудителя 6 наводится ЭДС

Е В Е.р Wt.q),

индукция в рабочем зазоре магнитной системы вибровозбудителя;

соответственно число витков и средняя длина витка подвижной катушки вибровозбудителя;

расстояние от центра подвижной системы до центра катушкиj

угловая скорость движения гшатформы.

Под действием ЭДС в цепи катушки через выходное сопротивление усилителя 13 протекает ток, которьш создает момент, стремящийся уменьшить скорость и соответственно амплитуду угловых колебаний. Значение этого момента

М,

5

где

0

5

0

5

В

W, Е

ср

Ч

R,,, R

к

6ЫХ

RK + R вых

- соответственно

активгде

ное сопротивление подвижной катушки вибровозбудителя и выходное сопротивление усилителя.