Вибростенд Советский патент 1987 года по МПК G01M7/00 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при испытаниях на вибропрочность и виброустойчивость объектов различного назначения.

Цель изобретения - повьпление точности испытаний за счет увеличения точности калибровки и силового управления вибростенда.

На чертеже приведена фу 1кциональ- ная схема вибростенда.

Вибростенд содержит с первого по десятый ключи 1-10, последовательно соединенные задающий генератор 11 частоты, усилитель 12 мощности, измеритель-преобразователь 13 тока возбуждения и вибратор 14, измеритель- преобразователь 15 тока подмагничива- ния, управляемый источник 16 питания подмагничивания, функциональный преобразователь 17, первый вход которого связан с вторым входом вибратора 14 и выходом измерителя-преобразователя 15 тока, вход которого связан с выходом управляемого источника 16 питания подмагничивания, первый 18 и второй 19 виброизмерительные преобразователи, усилитель 20, вход которого через первый ключ 1 связан с выходом первого виброизмерительного преобразователя 18, а через второй .ключ 2-е выходом второго виброизмерительного преобразователя 19, формирователь 21 сигнала управления током подмагничивания, выход которого связан с.входом управляемого источника 16 питания подмагничивания, последовательно связанные блок 22 умножения и первьй блок 23 сравнения, регистратор 24 уровня вибрации, нуль-орган 25, вход которого связан с выходом первого блока 23 сравнения, выход - с первым входом регистратора 24 уровня вибраций, второй вход которого связан с выходом усилителя 20, регулятор 26 уровня возбуяадения, выход которого связан с входом задающего генератора 11 частоты, первый вход через десятый ключ 10 связан с выходом измерителя-преобразователя 15 тока подмагничивания, первый усилитель 27 сигнала ошибки, вход которого связан с выходом первого блока 23 сравнения, выход через девятый ключ 9 связан с третьим входом блока 22-умножения и через пятый ключ 5 - с вторым входом функционального преобразователя 17, выход которого связан с

3

10

15

20

558852

первым входом блока 22 умножения, второй вход которого связан с выходом измерителя-преобразователя 13 тока возбуждения, второй усилитель 28 сиг.нала ошибки, выход которого связан с входом формирователя 21 сигнала управления током подмагничивания, второй блок 29 сравнения, выход которого связан с входом второго усилителя 28 сигнала ошибки, второй вход связан с выходом блока 22 умножения, программатор 30, первьш вход которого через третий ключ 3 связан с выходом усилителя 20, второй вход - с выходом задающего генератора 11 частоты, а выход - с nepjsbiM входом второго блока 29 сравнения, через восьмой ключ 8 с вторым входом регулятора 26 уровня возбуждения, через четвертый ключ 4 с входом формирователя 21 сигнала управления током подмагничивания и через тестой ключ 6 с вторым входом первого блока 23 сравнения, второй 25 вход которого через седьмой ключ 7 связан с выходом усилителя 20, и пусковое устройство 31, вход которого связан с выходом регистратора 24 уровня вибрации. Программатор 30 состоит из последовательно связанных преобразователя 32 частота - код , вход которого является вторым входом программатора 30, блока 33 ключей и блока 34 управляющих потенциометров, управляемого источника 35 опорного напряжения, вход которого является первым входом программатора 30, а выход |связан с вторым входом блока 34 управляющих потенциометров, и показывающего прибора 36, вход которого связан с выходом блока 34 управляющих потенциометров, выход которого является выходом программатора 30.

Вибростенд работает, в режимах калибровки и испытаний.

В режиме калибровки вибростенд используют следующим образом.

Для калибровки динамического диапазона программатора 30 ключи 1, 9, 7 и 8 замыкают, а ключи 2, 3, 5, 6, 4 и 10 размыкают.

30

35

40

45

50

55

Напряжение сигнала генератора 11 частоты, приложенное к второму входу программатора 30g через преобразователь 32 частота -- код и соответствующий ключ блока 33 вызывает подключение вькодного напряжения п-го (где-п - номер канала) управляющего потенциометра-блока 34 на выход про3

грамматора 30. Выходное напряжение программатора 30 заданной величины через регулятор 26 уровня возбуждения и управляющий вход генератора 11 частоты поступает на вход усилителя 12 мощности, вызывая возбуждение колебаний вибратора 14. При нулевом уровне сигнала на выходе второго усилителя 28 сигнала ошибки возбуждение колебаний вибратора 14- происходит при токе подмагничивания, равном номинальному.

На выходе первого блока 23 сравнения возникает сигнал ошибки ди, между напряжениями, пропорциональными разности величин выталкивающего усилия Fg М2;;П и его аппаратной аппроксимации Д z; привера 11

частоты достигает значения, соответствующего номинальному значению тока 1, При изменении выходного напряжения программатора 30 в пределах откалиброванного динамического диапазона от максимального до минимального значения ток I

под

а следовательно, ( ) изменяется от минималь- 10 ного до максимального значения. На выходе блока 23 сравнения возникает сигнал ошибки uU,, который воздействует на компаратор функционального преобразователя 17. С помощью пере- 15 счетной схемы этого блока происходит переключение его коэффициента передачи. При нулевом сигнале ошибки с выхода блока 23 сравнения изменение коэффициента передачи функционального

денная масса подвижной системы и объ- 20 преобразователя 17 прекращается и его

акта; величина ускорения, измеренная виброизмерительным преобразователем 18; (2 u f) - ток возбуждения; ( ) - индукция поля подмагничивания; I

ПОД

вания; 1 - длина провода обмотки подвижной катушки. Аппаратная аппроксимация величины Fg осуществляется блоками 13, 15, 17 и 22.

Усиленный усилителем 27 сигнал ошибки ли, воздействует на компаратор блока 22 умножения, переключая его в одиночное состояние. С помощью пересчетной схемы блока 22 умножения изменяется его коэффициент передачи. При нулевом сигнале ошибки с выхода блока 23 сравнения происходит переключение компаратора блока 22 умножения в нулевое состояние и изменение его коэффициента передачи прекращается. С помощью регистров блока 22 умножения значение коэффициента передачи, соответствующее нулевому сигналу ошибки, запоминается. Изменяя уровень выходного напряжения от минимального до максимального, осуществляют калибровку программатора 30 по силе в пределах его динамического диапазона.

При калибровке коэффициента передачи функционального преобразователя 1 7 в соответствии с функциональной зависимостью В () ключи 1,

5,7 и 4 замыкают, а ключи 2, 3, 9,

6,8 и 10 размыкают.

„Выходное напряжение сигнала регулятора 26 уровня возбуждения устанавливают в положение, при котором выходное напряжение задающего генерато- ток подмагничи-

55885

ра 11

частоты достигает значения, соответствующего номинальному значению тока 1, При изменении выходного напряжения программатора 30 в пределах откалиброванного динамического диапазона от максимального до минимального значения ток I

под

а следовательно, ( ) изменяется от минималь- 10 ного до максимального значения. На выходе блока 23 сравнения возникает сигнал ошибки uU,, который воздействует на компаратор функционального преобразователя 17. С помощью пере- 15 счетной схемы этого блока происходит переключение его коэффициента передачи. При нулевом сигнале ошибки с выхода блока 23 сравнения изменение коэффициента передачи функционального

значение запоминается. В результате коэффициент передачи функционального преобразователя 17 откалиброван в соответствии с функциональной зави5 симостью В К-пЛ1

.- 0

пол ) . Д

ПОСТОЯННЫЙ множитель.

При проведении испытаний ключи устанавливают в следующие положения. При испытаниях легких объектов ключи, 3, 6, 8, 4и10 замыкают, а ключи 2, 9, 5 и 7 размыкают. При испытаниях тяжелых объектов ключи 2, 3, 6, 8, 4 и 10 замыкают, а ключи 1, 9, 5 и 7-размыкают.

Программу испытаний набирают с по- мощью многоканального блока управляющих потенциометров программатора 30 в виде зависимости силы от частоты. Если для испытаний объекта необходи- 0 МО обеспечить Пд.. Па ,,. const при

5

F const

о чая низкие.

%о 5 но в диапазоне частот, исклюгде п А пд , текущее

значение ускорения По на резонансных частотах системы объект - вибра- 5 тор может принимать значения п

. По цепи обратной связи с выхода усилителя 20 напряжение программатора 30 либо возрастает (по.- п ), либо уменьшается (пл Па „д ) относи0 тельчо значения п при Fo const. За счет возникновения сигнала ошибки ли на выходе второго блока 29 сравнения изменения напряжения управляющих сигналов U,f(lg) и (Хпод )

5 на входе задающе о генератора 11 и 5формирователя 21 приводят к изменению значения F по закону

5-13558856

Выбор рабочей точки с оптимальны-теля, последовательно соединенные зами значениями Ig и (1,, ) на ап-дающий генератор частоты, усилитель

прокснмированной кривой нагружениямощности, измеритель-преобразователь

Fg -IftBl осуществляется автоматическитока возбуждения и вибратор, первьш

регулятором 26 уровня возбуждениявход которого соединен с вторым вхоза счет цепи обратной связи с выходадом блока умножения, второй вход - с

измерителя-преобразователя 15 на еговыходом измерителя-преобразователя

управляющий вход,тока подмагничивания, выход програмЧОматора через шестой ключ связан с

Измерение значений виброускоренийвторым входом первого блока сравнев режимах калибровки и испытаний осу-ния, через седьмой ключ - с выходом

ществляют регистратором 24 уровня,усилителя, через четвертый ключ - с

вкл ючение силового привода котороговходом формироватешя сигнала управлепроисходит от пускового устройства 15НИН током подмагничивания, о т л и3i при нулевом сигнале ошибки на вы-чающийся тем, что, с целью

ходе блока 23 сравнения.повышения точности испытаний, он

снабжен восьмым, девятым и десятым

Формула изобретенияключами, первым усилителем сигнала

20ошибки, вход которого связан с выхоВибростенд, содержащий семь клю-дом первого блока сравнения, выход чей, первый виброизмерительный преоб-через пятый ключ связан с вторьм вхо- разователь, установленный на вибрато-Дом функционального преобразователя, ре, второй виброизмерительный иреоб-через девятый ключ - с третьим вхо- разователь, устанавливаемый на объек- 25дом блока умножения, регулятором те испытаний, усилитель, вход которо-уровня возбуждения, выход которого го через первый ключ соединен с выхо-связан с входом задающего генератора дом первого виброизмерительного пре-частоты, пврвый вход через десятый образователя, через второй ключ - сключ связан с выходом измерителя-пре- выходом второго виброизмерительного ЗОобразователя тока подмагничивания, преобразователя, программатор, первыйвторой вход через восьмой ключ - с вход которого через третий ключ под-выходом программатора, второй вход ключей к выходу усилителя, последова-которого соединен с выходо задающе- тельно соединенные формирователь сиг-го генератора частоты, последователь- нала управления током подмагничивания,gносоединенными вторым блоком сравне- управляемый источник питания подмаг-ния и вторым усилителем сигнала ошиб- ничивания, измеритель-преобразовательки, вьпсод которого связан с входом тока подмагничивания, функциональныйформирователя сигнала управления то- преобразователь, блок умножения, пер-ком подмагничиванкя, первый вход вто- вый блок сравнения, нуль-орган и ре- блока сравнения связан с выхо- гистратор уровня вибрации, второйДОМ программатора, второй вход - с вход которого связан с выходом усили-выходом блока умножения.

Изобретение относится к испытательной технике. Целью изобретения является повьшение точности испытаний за счет увеличения точности калибровки и силового управления вибростенда. Вибростенд содержит программатор 30, для калибровки динамического диапазона которого ключи 1, 7, 8 и 9 замыкают, а ключи 2, 3, 4, 5,. 6 и 10 размыкают. Сигнал ошибки на выходе первого блока 23 сравнения, рав- ньш разности величин выталкивающего усилия и его аппаратной аппроксимации, через усилитель 27 сигнала ошибки изменяет коэффициент передачи блока 22 умножения до тех пор, пока сигнал ошибки не достигнет нуля. Изменяя выходного напряжения программатора 30 и запоминая коэффициенты передачи блока 22 умножения, при которых сигнал ошибки равен нулю, осуществляют калибровку программато- ра 30 по силе в пределах его динамического диапазона. При калибровке коэффициента передачи функционального преобразователя 17 ключи 1, 4, 5 и 7 замыкают, ключи 2, 3, 6, 8, 9и10 размыкают. Добиваясь нулевого сигнала на выходе первого блока 23 сравнения, изменяют коэффициент передачи функ- д ционального преобразователя 17, кото- рый запоминают. При испытаниях легких объектов ключи 1, 3, 4, 6, 8и10 замыкают, ключи 2, 5, 7 и 9 размыкают, при испытаниях тяжелых объектов ключи 2, 3, 4, 6, 8 и 10 замыкают, ключи 1, 5, 7 и 9 размыкают, 1 ил. СО bi Ql 00 GO