Устройство для программных испытаний изделий в автоколебательном режиме Советский патент 1987 года по МПК G01M7/00 

позволяет при кратковременном переключении подвижных контактов переключателей 1, 18, 19, 20, 21 получать треугольный сигналJраскачивающий изделие. Последующее переключение подвижных контактов приводит к, образованию одного из двух типов автоколебательного контура, в котором возникает автоколебательный режим, условия для возникновения которого созданы предварительным воздействие на испытуемое изделие треугольным сигналом. В результате исключается необходимость приложения к испытуе

1

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано в машиностроении.

Цель изобретения - снижение трудоемкости испытаний за счет предварительного возбуждения колебаний в изделии вынужденным сигналом с регулируемыми частотой и амплитудой.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит автоколебательный контур, вклшчаюгций двухпози- ционньй переключатель 1, усилитель 2 мощности, соединенный входом с общим контактом двухпозиционного переключателя 1, а выходом с ви ровоз- будителем 3, и соединенные последовательно вибродатчик 4, установленный на изделии 5, предварительный усилитель 6, нелинейный элемент 7, первый реверсивный мостовой переключатель 8, контур регулирования уровня возбуждения, включаюпщй последовательно соединенный измерительньй элемент 9, подключенный к выходу предварительного усилителя 6, блок 10 сравнения, к второму входу которого подключен программатор 11, первый интегратор 12, первый преобразователь 13 напряжения в разнонаправленные токи, выход которого подключен к входу первого реверсивного мостового переключателя, второй преобразователь 14 напряжения в разнонапмому изделию начальных механических воздействий, которые обеспечивают условия возникновения автоколебательного режима. Так.как частота треугольного сигнала устанавливается близкой к резонансной частоте основного тока, практически исключается возможность возбуждения колебаний в основном контуре на высших частотах собственных колебаний испытуемых изделий. Кроме того, возможность задания амплитуды треугольного сигнала исключает возможность повреждения испытуемого издлеия, 1 ил.

равленные токи, вход которого подклю- чен к выходу программатора 11, вто- ,рой интегратор 15, -второй реверсивный мостовой переключатель 16, вход

которого соединен с выходом нелинейного элемента 7, а вторая диагональ подключена к выходам второго преобразователя 14 напряжения в разнонаправленные токи, масштабный резистор 17, соединенный с выходом второго интегратора 15, первый переключатель 18, у которого общий контакт соединен с входом нелинейного элемента 7, а коммутируемые контакты

соединены с выходом предварительного усилителя 6 и масштабньм резистором 17, второй переключатель 19, вклю- ченньй между выходом второго реверсивного мостового переключателя 16 и масштабным резистором 17, третий переключатель 20, у которого общий контакт соединен с входом второго интегратора 15, а коммутируемые контакты соединены с выходом предварительного усилителя 6 и выходом первого реверсивного мостового пе- реключаетля 8, четвертый переключатель 21, у которого общий контакт соединен с входом первого преобразователя 13 напряжения в разнонаправленные токи а коммутируемые контакты соединены с выходом первого интегратора 12 и выходом программатора 1 1 .

Устройство работает следующим образом.

При показанном на чертеже положении переключателей 1, 18, 19, 20 и 21 образуется замкнутый автоколебательный контур из элементов 4, 6, 18, 7, 8, 1, 2 и 3 и испытуемого изделия 5. После включения устройства автоколебательный режим в указанном контуре может быть вызван двумя способами.

Первый способ предполагает нанесение удара по испытуемому изделию, после чего в автоколебательном контуре возникают колебания с частотой, определяемой резонансной частотой основного тока испытуемого изделия, Частота автоколебаний в контуре тем ближе к собственной частоте испытуемого изделия 5, чем меньше инерционность элементов, входящих в состав автоколебательного контура.

Амплитуда колебаний испытуемого изделия 5 зависит как от свойства испытуемого изделия 5 и величин не- рег.улируемых коэффициентов передач узлов, входящих в состав автоколебательного контура, так и от величины сигнала, поступающего с выхода первого реверсивного мостового переключателя 8 через переключатель 1 на выход усилителя 2 мощности. Первый переключатель 8 работает синфазно с переключениями нелинейного элемента 7 с релейной характеристикой, обеспечивая поочередное переключение входа усилителя 2 мощности к выходам первого преобразователя 13 напряжения в разнонаправленные токи одинаковой величины.

При установлении равенства сигналов, поступаюгщх с выхода измерительного элемента 9 и первого выхода программатора 11, сигнал на входе первого интегратора 12 равен нулю. При этом на входе усилителя 2 мощности устанавливается сигнал, обеспечивающий необходимую установку амплитуды нагружения изделия 5 на данной ступени нагружения. Регулирование амплитуды нагружения испытуемого изделия в соответствии с программой происходит в результате изменения сигнала, поступающего с первого выхода программатора 11. Регулируемые по амплитуде колебания, возникающие в рассмотренном замкнутом контуре, характеризуются синфазность

0

5

0

5 18.

0

сигналов на входе усилителя 2 мощности и выходе предварительного усилителя 6.

Такой режим соответствует резонансным колебаниям испытуемого изделия при работе вибродатчика 4 в режиме велосиметра (измеряя скорость испытуемого изделия).

Для возбуждения автоколебаний в случае, когда вибродатчик 4 работает в режиме вибратора, измеряя перемещение испытуемого изделия, либо в режиме акселерометра, измеряя ускорение испытуемого изделия 5, необходимо включить в автоколебательный контур второй интегратор 15, для чего подвижные контакты второго 19 и третьего 20 переключателей устанавливают в положение, а подвижный контакт первого переключателя 18 - в нижнее положение, в результа-i те образуется автоколебательньй контур из элементов 4, 6, 20, 15, 17, 18, 7, 8, 1, 2, Зи испытуемого изделия 5, в котором регулирование амплитуды нагружения испытуемого изделия осуществляется аналогично описанному выше.

Второй способ возбуждения автоколебаний, реализуемый в устройстве, предполагает кратковременное переключение подвижных контактов переключателей 1, 185 19, 20 и 21 в нижнее положение. При этом основной авто- колебательный контур, включающий испытуемое изделие 5, оказывается разомкнутым, однако одновременно образуется дополнительньй автоколебательный контур из последовательно включенных второго интегратора 15, нелинейного элемента 7, у которого в цепь положительной обратной связи включен второй реверсивный мостовой 5 переключатель 16, и первого реверсивного переключателя 8. Частота колебаний в этом дополнительном контуре задается сигналом с третьего выхода программатора 11, поступающим через переключатель 21 на вход первого преобразователя 13 напряжения в разнонаправленные токи. Амплитуда треугольного сигнала на -выходе второго интегратора 15 задается си гналом с второго выхода блока программы, поступающим на вход второго преобразователя 14 напряжения в разнонаправленные токи.Форьируемьш сигнал треугольной формы, поступающий через ,

5

0

0

5

513

вход усилителя 2 мощности, вызывает вы- нз жденные колебания испытуемого изделия с частотой, близкой к резонансно частоте основного тока.

При возвращении подвижных контактов переключателей 1, 18, 19, 20 и 21 в положение, например, показанное на чертеже, замыкается основной авто колебательньй контур, содержащий испытуемое изделие. Так как к этому моменту в испытуемом изделии треугольным сигналом бьши возбуждены колебания, то обеспечиваются условия существования автоколебательного режима в основном контуре.

Формула изобретения

I

Устройство для программных испыта- 20 такт соединен с -входом нелинейного

НИИ изделий в автоколебательном режиме, содержащее автоколебательный контур, включающий двухпозиционный переключатель, усилитель мощности, соединенньй входом с общим контактом двухпозидионного переключателя, а выходом с вибровозбудителем и соединенные последовательно вибродатчик, , устанавливаемый на изделии, предварительный усилитель, нелинейный элемент, первый реверсивный мостовой переключатель, контур регулирования уровня возбуждения, включающий последовательно соединенные измерительный элемент, подключенный к выходу предварительного усилителя, блок сравнения, к второму входу которого подключен программатор, первый интегратор и. первый преобразователь напРедактор Л,Повхан

Составитель К,Тавлинов

Техред Л:.Сердюкова Корректор И.Муска

Заказ 6147/45 Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

6

ряжения в разнонаправленные токи, выход которого подключен к входу первого реверсивного переключателя, а также второй преобразователь напряжения в разнонаправленные токи, вход которого подключен к .выходу программатора, и второй интегратор, отличающееся тем, что, с целью снижения трудоемкости испытаний, в него введены второй реверсивный мостовой переключатель, вход которого соединен с выходом нелинейного элемента, а вторая диагональ подключена к выходам второго преобразователя напряжения в разнонаправленные токи, масштабный резистор, соединньш с выходом второго интегратора, первый переключатель,, у которого общий кон5

0

5

элемента, а коммутируемые контакты соединены с выходом предварительного усилителя и масштабным резистором, второй переключатель, включенный между выходом второго реверсивного мостового переключателя и масштабным резистором,.третий переключатель, у которого общий контакт соединен с входом второго интегратора, а коммутируемые контакты соединены с выходом предварительного усилителя и выходом первого реверсивного мостового переключа;теля, четвертый переключатель, у которого общий контакт соединен с входом первого преобразователя напряжения в разнонаправленные токи, а коммутируемые контакты соединены с выходом первогоинтегратора и .выходом программатора.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть исполь- зовано для программы испытаний изделий в автоколебательном режиме. Цель изобретения - снижение трудоемкости испытаний за счет предварительного возбуждения колебаний в изделии сигналом с регулируемыми частотой и амплитудой . Конструкция устройства (Л со ел СО 05 СО