Возбудитель механических колебаний Советский патент 1976 года по МПК B06B1/00 

(54) ВОЗБУДИТЕЛЬ МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

1

Изобретение относится к измерительной технике я может быть применеко для экспериментального определения динамических характеристик металяорежуших станков.

Известные возбудители механических колебаний, содержащие магнитострикци- онный преобразователь, датчик, усилитель антиларазитный фильтр фазовращатель и усилитель мощности l, обладают большим коэффициентом нeлинeйнь x искажений.

Наиболее известен возбудитель механических колебаний, состоящий из генераторов неременной и фиксированной частот, модулятора,фильтра ннзких частот, детектора и электромагнитного вибратора с обмотками возбуждения лодмагничивания, подключенного к источнику тока подмагничвания

Отклонение закона изменения усилия

от синусоидального весьма ощутимо сказывается при исспадовании динамических характеристик станков. В известном BOS- будителе содержание высших гармоник в сигнале усилия существенно увеличивает

коэффициент нелинейных искажений, что ведет к увеличению погрещности измерений динамических характеристик станков в диапазоне исслед емых частот.

Целью изобретения является автоматическая коррекция формы возбуждаюиюго усилия в исследуемом диапазоне частот.

Эта цепь достигается тем, чтО в предложенный возбудитель механ.ическкх колебаний введен измерительный преобразователь силы, который размеи;ен между электромагнитным вибратором и возбуждающим узлом станка и подключен ко входу смесителя, другой вход которого соединен с генератором переменной частоты, а выход через узкополосный фильтр и инвертор - ко входу второго смесителя, другой вход ко-торого также соединен с выходом генератора лере ч4енной частоты, а выход через фильтр нижних частот подключен к одному из входов сумматора, другой вход которог соединен с выходом измеритепыюго преобразователя силы, а выход - через цсхекаюр и экстремальный регулятор подключен к источнику тока подмагничивания вибратора. На чертеже изображена блок схема пред пагаемого возбудителя. Возбудитель механических колебаний состоит из генератора 1, генератора 2 переменной частоты, модулятора 3, фильт- ра 4 нижних частот, электромагнитного вибратора 5, источника 6 тока подмагни- чивания, измерительного преобразователя 7силы, исследуемой механической системы 8, смесителя 9, узкополосного Фильтра 10, инвертора 11, смесителя 12 фильтра 13 нижних частот, сумматора 14, детек тора 15 и экстремального регулятора 16. Устройство работает следующим обраром. Сигнал генератора 1 высотой фиксированной частоты смеплшается в модуляторе 3 с напряжением генератора 2 переменной частоты и фильтр 4 нижних частот выделяе сигнал низкой частоты, поступающий на об мотку возбуждения электромагнитного вибратора 5; на обмотку подмагнич1шания вибраторов поступает постоянный ток от источника 6 тока подмагничивания. При этом вибратором на входе механической системы 8создается возбуждающее усилие, которое регулируется измерительйым преобразователем 7 силы. Спектр искаженного сигнала с его выхода смешивается смесителем 9с сигналом генератора 2 переменной частоты и при этом переносится на суммарную промежуточную частоту, которая выделяется узкополосным фильтром 10, Сигнал его с выхода несет информацию от основной гарморшки (первой) возбуждахощег-о усилия, инвертируется в инверторе 11 и снова смешивается с сигналом генератора 2 переменной частоты в смесителе 12, после чего фильтром 13 нижних частот выделяется чистый сигнал основной гармоники возбуждающего усилия, но в про тивофазе относительно сигнала с выхода Измерительного преобразователя 7 силы. При этом чистый сигнал поступает на сумматор 14, где суммируется с сигналом возбуждающего усилия с выхода измеритель ного преобразователя 7 усилия. На выходе сумматора 14 образуется напряжение, пропорциональное высшим гармоническим сое- тавляюишм, обуславливающим искажение сигнала. Оно детектируется в детекторе 15 и поступает на экстремальный регулятор 1 сигнал с которого регулирует ток подмагни чивания в источнике 5 тока подмагничива- ния так, чтобы сигнал с выхода детектора стремился к нулю,т.е. автоматически происх дит такое изменение тока подмагничивания вибратора (выбор рабочей точки на его характеристике) при котором искажения сигнала возбу {адающего усилия, о чем несет информацию напряжение с выхода детектора 15, являются минимальными. Предложенный возбудитель колебаний при его использовании для динамических испытаний станка создает на его входе возбуждающее усилие чисто синусоидальной формы в исследуемом диапазоне частот. Это значительно упрощает аппаратуру, которая становится проще в обслуживании и транспортировке, последнее обстоятельство особенно важно при испытаниях станков в цеховых условиях. Формула изобретения Возбудитель механических колебаний, содержащий генераторы фиксированной и переменной частот, модулятор, детектор, фильтр нижних частот и электромагнитный вибратор с обмотками возбуждения и под. магничивания, отличающийся тем, что, с целью автоматической коррекхщи формы возбуждающего усилия в исследуемом диапазоне частот, он содержит измерительный преобразователь силы, уста-новленный между электромагнитным вибратором и исследуемым узлом механичес кой системы, два смесителя, узкополосный фильтр и инвертор, экстремальный регулятор, фильтр нижних частот и сумматор, соединенные таким образом, что выход измерительного преобразователя подключен ко входу первого смесителя, другой вход которого соединен с генератором переменной частоты, а выход первого смесителя через узкополосный фильтр и инвертор - ко входу второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом генератора переменной частоты, а выход через фильтр нижних частот подключен к cy iмaтopy, соединенному с измерительным преобразователем силы и через детектор и экстремальный редуктор - с источником тока подмаг- ничивания вибратора. Источш{ки информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР NO 315476, МКИ В 06 В 1/00, 10.07.69. 2.Авторское свидетельство СССР jvfe 197996, МКИ, Gr 01 В 1/04, 30.06.66.