Устройство для испытаний на случайные вибрации Советский патент 1988 года по МПК G01M7/00 

113

Изобретение относится к нспь та- тельной технике и может быть использовано в различных областях машиностроения.

Цель изобретения - расширение возможностей при испытаниях за счет обеспечения управления вибрацией как вьппе, так и ниже р абочего диапазона .частот

На чертеже дана блок-схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 белого шума, подключенный к нему формирователь 2, последовательно соеди- ненные усилитель 3 мощности, возбудитель 4 колебаний, вибродатчик 5, умножитель 6, анализатор 7, выхо,цы которого подключены к первой группе входов блока 8 сравнения, вторая группа входов которого подключена к выходам задатчика 9 уровня спектральной плотности, а выходы - к управляющим входам формирователя 2, измеритель 10 уровня вибрации, вход которо- го подключен к выходу вибродатчика 5 а выход к первому входу второго блока 11 сравнения, второй вход которого подключен к выходу задатчика 12 уровня вибрации, а выход - к входу нелинейного элемента 13, выход которого подключен к управляющему вхо.и,у умножителя 6 и к управляющему входу аттенюатора 14, включенного между формирователем 2 и усилителем 3 мощности.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с генератора 1 белого шума поступает на формирователь 2, которьш под действием сигналов с выходов блока 8 сравнения обеспечивает формирование требуемого уровня спектральной плотности в каждой из N частот}1ых полос. Этот сигнал с требуемым спектром усиливается усилителем 3 мощности и подается на вход возбудителя 4 колебаний. Сигнал с выхода вибродатчика 5 поступает через умножитель 6 на вход анализатора 7. Анализатор 7 определяет уровень дисперсии -в каждой из N частотных полос. Сигнал с выходов блока 8 сравнения, пропорциональный разности (рассогласованию) сигнала задатчика 9 и сигнала с выходов анализатора 1, определяет коэффициенты передачи формирователя по каждому из N каналов, За счет нелинейности характеристики испытуемой коиструкцг

9A

Q

5 д Ь о

Q

5

5

0

5

(2

нотбуждаются вибрации с частотами, вь.уодящими за рабочий диапазон (выс- 1 армоники и субгармоники) . Причем уровень вибрации вне диапазона может оказаться таким, что вызовет разрушение испытуемой конструкции, хотя в рабочей полосе частот был сформирован заданный спектр вибраций, гарантирующий безаварийную работу устройства. Значение общей дисперсии, определенное измерителем 10, сравнивается во втором блоке 11 сравнения с заданным значением, поступающим от задатчика 12. Разностный сигнал через нелинейный элемент 13 (выпрямитель) поступает на управляющий вход аттенюатора . 14 и умножителя 6. В случае превышения сигналом с выхода измерителя 10 заданной величины сигнала с выхода задатчика 12 нелинейны й элемент 13 вырабатывает сигнал такого значения, которое вызовет изменение (уменьшение) коэффициента передачи аттенюатора 14 и увеличение коэффициента умножения умножителя 6.

Коэффициенты передачи аттенюатора 14 и умножителя 6 связаны соотношением К,,, К v« 1 , причем при нулевом рассогласовании значений сигналов с выходов блоков 12н10К .

ч т Т- 7

Если нелинейные искажения приведут к трансформации спектра за границу рабочего диапазона в область нижних и верхних частот, то средства коррекции спектра (блоки 2, 7, 8 и 9) вызовут увеличение тех составляющих, которые передали свою энергию за пределы рабочего диапазона. Это приведет к увеличению общего уровня вибрации.. Воспринятое элементом 11 рассогласование передается через нелинейный элемент 13 на входы аттенюатора 14 и умножителя 6. При этом уменьшится уровень вибрации во всем диапазоне, по это снижение скажется неощутимым для средств коррекции спектра. Реализованные в устройстве два контура управления (формой и мощностью) обеспечивают уменьшение уровня вибрации при сохранении заданной формы спектральной плотности мощности во всем рабочем диапазоне.

Формула изобретения

Устройство для испытаний на случайные вибрации, содержащее генератор бе;лого шума, подключенный к нему

313649ДО

формирователь, цепь из последователь-мент, задатчик уровня вибрации, соено соединенных усилителя мощности,диненный с вторым входом второго бловозбудителя колебаний, вибродатчика,ка сравнения, отличающееся

умножителя, многоканальный анализа-тем, что, с целью расширения возможтор, подключенный к нему первой труп-ностей устройства, оно снабжено аттепой входов блок сравнения, задатчикнюатором, включенным между формировауровня спектральной плотности, под-телем и усилителем мощности, управляключенный к второй группе входов бло-ющий вход аттенюатора связан с выхока сравнения, выходы которого соеди- нелинейного элемента и управляюнены с управляющими входами формиро-щим входом умножителя, выход умноживателя, измеритель уровня вибрации,теля подключен к входу анализатора,

подключенный к его выходу через вто-а вход - к входу измерителя уровня

рой блок сравнения нелинейный эле-вибрации.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано в различных областях машиностроения. Целью изобретения является расширение возможностей при испытаниях за счет обеспечения управления вибрацией как выше, так и ниже рабочего диапазона частот. Сигнал с генератора 1 белого шума поступает на формирователь 2, который с учетом сигналов с выхода блока 8 сравнения формирует на выходе требуемый уровень спектральной плотности в каждой из N частотных полос. Сигнал усиливается усилителем 3 мощности и поступает на возбудитель 4. С выхода вибродатчика 5 сигнал поступает на умножитель 6 и анализатор 7. Анализатор 7 определяет уровень дисперсии в каждой из N частотных полос. Если за счет нелинейности характеристики испытываемой конструкции возбуждаются вибрации, выходящие за диапазоны рабочих частот, то сигнал с измерителя 10 уровня вибрации, сравниваясь во втором блоке 11 сравнения с сигналом от за- датчика 12 уровня вибрации, через нелинейный элемент 13 поступает на управляющие входы аттенюатора 14 и умножителя 6, При этом коэффициент передачи аттенюатора 14 уменьшается и увеличивается коэффициент умножения. Это вызывает уменьшение уровня вибрации во всем диапазоне частот при сохранении заданной формы спектральной плотности мощности. 1 ил„ с сл со Од со