Виброиспытательная система Советский патент 1991 года по МПК G01H17/00 

О

VI

ч|

ел со

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано при лабораторных испытаниях на вибропрочность и виброустойчивость конструктивно сложных изделий различного назначения.

Цель изобретения - увеличение достоверности результатов испытаний при различных уровнях и фазах колебаний в точках возбуждения конструктивно сложного и тяжелого изделия.

На чертеже представлена функциональная схема системы.

Система содержит задающий генератор 1, усилитель 2 мощности, преобразователь 3 тока, вибратор 4, виброизмерительных преобразователей (ВИП) 5, согласующие усилители 6, первые перемножители 7, фильтры 8 низких частот, сумматор 9, второй перемножитель 10, амплитудный детектор 11, третий лерэмножитель 12, блок 13 коммутации, селектор 14, виброметр 15. На чертеже также показаны первый ключ 16, второй кл4юч 17, схема 18 управления, изделие 19. Электронные кпючи 16 и 17 входят в состав блока коммутации 13, причем ключ 16 нормально замкнут, ключ Г нормально разомкнут. Коммутиропание осуществляют схемой 18 управления, которая состоит из последовательно соединенных стандартных узлов: двойного компаратора и логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

Система работает следующим образом.

Напряжение сигналь задающего генератора 1 через последователь: :; соединенные усилитель 9 мощности и преобразователь 3 тока возбуждения поступает на вход вибратора 4 возбуждая колебания изделия 19. Управление уровнями колебаний за счет неравномерностей АЧХ тракта возбуждения системы вибратор - изделие осуществляют по цепи обратной связи между выходами каждого из ВИП 5 и управляющим входом задающего генератора 1, При приближении частоты сигнала возбуждения к частотам резонансных или антирезонансных колебаний возникает зависимость от координат амплитудно- фазового распределения выходных сигналов ВИП 5. Одновременно но этих же частотах происходят изменения уровней и фазы напряжения выходных сигналов преобразователя тока возбуждения, несущих информацию об усредненной реакции силы возбуждения изделия на .подвижную систему вибратора 4.

Комбинированный сигнал управления формируют перемножением мгновенных значений уровней сигналов ускорения и тока возбуждения с последующими векторами

(используют, как основной режим) или скалярным суммированием и делением на число N точек контроля, Для формирования сигнала управления используют N паралдельных каналов преобразования, каждая из которых состоит из последовательно соединенных согласующего усилителя 6, перемножителя 7 и фильтра 8 нижних частот. Верхнюю граничную частоту полосы пропу0 екания фильтра 8 выбирают из условия выделения постоянной составляющей выходного сигнала перемножителя 7. Выделенная постоянная составляющая этого сиг- уала, содержащая информацию об уровнях

5 и относительных фазовых соотношениях в зависимости от координат ВИП 5, а также электрических и механических параметров системы вибратор - изделие, поступает на вход сумматора 9, где, кроме операции век0 торного суммирования, также осуществляется деление выходного сигнала в N раз. На управляющий вход задающего генератора 1 поступают напряжения сигналов векторного усреднения с выхода сумматора 9 или с

5 выхода второго перемножителя 10 при уменьшении напряжения выходных сигналов сумматора. 9 до порогового значения, близкого к нулевому. Выходное напряжение второго перемножителя 10 представляет ре0 зультат перемножения сигналов минимального, максимального или среднего среднеквадратических значений ускорений на ток возбуждения. Это напряжение формируют, подавая на его первый вход напря5 жения сигналов ускорения с первого выхода селектора 14, а на второй вход - с выхода детектора 11 напряжение огибающей сигнала тока возбуждения преобразователя 3 тока.

0 Операции переключений режимов усреднения с векторного на среднеквадрати- ческий и обратно осуществляют с помощью блока 13 коммутации 13.

При изменении выходных напряжений

5 сумматора 9 или второго перемножителя 10 до пороговых уровней компараторов на выходе схемы управления реализуется напряжение сигнала 1 и осуществляется перекоммутация ключей 16 и 17. Порого0 вые уровни перекоммутации регулируют изменением уровней опорных напряжений. В качестве пороговых выбирают уровни, при которых на частотах возбуждения, близких к резонансным, в режимах пере5 хода с векторного усреднения на средне- квадратическое и обратно достигаются заданные по программе уровни ускорений при токе (силе) возбуждения, не превышающих предельно допустимых значений. Для управления задающим генератором 1

преобразовывают постоянные напряжения выходных сигналов блока 13 в переменные. Преобразование осуществляют с помощью напряжения сигнала модуляции, подаваемого с второго выхода селектора 14 на второй вход третьего перемножителя 12. Контроль заданных по программе уровней ускорений при различных режимах управления осуществляют по показаниям виброметра 15.

Формула изобретения Виброиспытательная система, содержащая последовательно соединенные задающий генератор и усилитель мощности, вибратор с установленными на нем N виброизмерительными преобразователями, соединенными с соответствующими входами N согласующих усилителей, селектор, к N входам которого подключены соответственно выходы N согласующих усилителей, отличающаяся тем, что, с целью увеличения достоверности результатов испытаний, она снабжена преобразователем тока, вход которого соединен с выходом усилителя мощности, а выход - с входом вибратора, N каналами преобразования, каждый из которых состоит из последовательно соединенных первого перемножителя и фильтра нижних частот, сумматором, блоком коммутации, последовательно соединенными вторым перемножителем и амплитудным детектором, третьим перемножителем, виброметром, выходы фильтров нижних частот каждого из N каналов преобразования подключены к

соответствующим N входам сумматора, выход которого соединен с первым входом блока коммутации, с вторым входом которого соединен выход второго перемножителя, а выход - с первым входом третьего перемножителя, с вторым входом которого соединен первый выход селектора, а выход - с входом задающего генератора, второй выход селектора соединен с вторым входом второго перемножителя, его выход - с входом виброметра, вход амплитудного детектора соединен с вторым выходом преобразователя тока и с первыми входами фильтров нижних частот каждого из N каналов преобразования, с вторыми входами которых соединены соответственно выходы N согласующих усилителей.

Изобретение относится к вибрационной технике. Цель изобретения - увеличение достоверности результатов испытаний при различных уровнях и фазах колебаний в точках возбуждения конструктивно сложного и тяжелого изделия. Управление уровнями колебаний за счет неравномерностей АЧХ тракта возбуждения системы вибратор - изделие осуществляют по цепи обратной связи между выходами каждого из виброизмерительного преобразователя 5 и управляющим входом задающего генератора 1. Комбинированный сигнал управления формируют перемножением мгновенных значений уровней сигналов ускорения и тока возбуждения преобразователя 5 тока. Формирование осуществляется в N каналах преобразования, каждый из которых состоит из согласующего усилителя 6, перемножителя 7 и фильтра 8 нижних частот. Выделенная постоянная составляющая сигнала поступает на вход сумматора 9. Выходное напряжение второго перемножителя 10 представляет результат перемножения сигналов ускорений на ток возбуждения. Для управления задающим генератором 1 преобразовывают постоянное напряжение выходных сигналов блока 13 в переменные с помощью напряжения сигнала модуляции выходного сигнала селектора 14, подаваемого на второй вход третьего перемножителя 12. 1 ил. Ј