Анализатор спектра фаз колебаний металлорежущих станков Советский патент 1977 года по МПК G01R23/20 

тоты 2, смеситель 3, фильтр нижних частот 4, делитель кратиых частот 5, усилитель мощиости 6, вибратор 7, измерительный преобразователь возбуждающего усилия 8, уиругую систему станка 9, измерительный преобразователь вибрациониого перемещения 10, делитель кратных частот И, балансные смесители 12 и 13, узкополосные фильтры 14 и 15, выходной прибор 16, делитель кратиых частот 17, фазометр 18.

Диализатор работает следующим образом.

Сигнал с генератора 1 фиксированиой частоты fo смещивается с сигиалом генератора 2 частоты со на смесителе 3. Фильтром 4 выделяется составляющая частоты /о-со и делится по частоте в делителе кратных частот 5 на число п, равное иомеру кратиости гармоиики, подлежащей исследованию. Напряжение на выходе делителя 5, имеющее частоту

/о-«

усиливается по мощности усилителем 6 и подается на вход вибратора 7 возбуждающего усилия, регистрируемого измерительным иреобразователем 8 на входе упругой системы станка 9. Сигнал вибрационного перемещения на выходе стайка 9 регистрируется измерительным иреобразователем 10. Вследствие нелинейности упругой системы станка напряжение на выходе преобразователя 10 является сложным сигналом и содержит гармонические

/оК,

составляющие частот

где К - номер гармоники, целые числа. Сигнал с выхода измерительного преобразоватео .. /о - ля 8 с частотой

иоступает на вход смеп

сителя 12. На другой вход смесителя 12 поступает напряжение с выхода делителя кратных частот 11 частоты - . При этом иа выхоп

де смесителя 12 образуются разностная и суммарные частоты смешения. Суммарная ча fo - /о

стота, равная1 - ,

ппп

выделяется фильтром 14.

Сигнал с выхода измерительного, преобразователя 10 поступает иа вход балансного смесителя 13, на другой вход которого подается напряжение генератора 2. На выходе смесителя 13 стоит фильтр 15, выделяющий суммарную частоту смещения, равную величине /0. Затем с выхода фильтра 15 сигнал частоты /о подается на делитель 17, с выхода

делителя 17 сигнал с частотой - поступает

на вход фазометра 18. Па 15хо;;ы фазометра 18 поступает с выходов фильтров 14 и 15 сигналы одинаковой частоты, но сдвинутые по фазе. Фазовый сдвиг обусловлен появлением фазовых добавок в гармониках возбужденного сигнала в нелинейной уиругой системе станка. Амплитуда п кратной гармоники, возбужденной в нелинейной упругой системе станка, измеряется прибором 16. Таким образом, анализатор измеряет амплитуду и фазу кратных гармоник, т. е. позволяет проводить анализ спектра амплитуд и фаз колебаний станков.

Формула изобретения

Анализатор спектра фаз колебаний металлорежущих станков, содержащий генератор

фиксированной частоты, генератор переменной частоты, выходы которых соединены с входами смесителя, к выходу которого подключен фильтр нижних частот, а также последовательно соединенные усилитель моидности, вибратор, измерительный преобразователь возбуждающего усилия, а также измерительный преобразователь вибрационного перемещения, два узкополосных (|зильтра и выходной нрибор, отличающийся тем, что, с целью

одновременного амплитудно-частотного и фазочастотного анализа колебаний на частотах, кратных частоте возбуждения, он дополнительно содерл ит два балансных смесителя, фазометр и три делителя кратных частот, выход первого из которых подключен к усилителю мощности, а вход соединен с выходом фильтра нижних частот, выход второго подключен к входу одного балансного смесителя, а вход - к выходу генератора переменной частоты, который подсоединен к выходу другого балансного смесителя, вторые входы балансных смесителей подключены соответственно к измерительным преобразователям возбуждающего усилия и вибрационного перемещения, а выходы - к узкополосным фильтрам, выход одного из которых подключен к входу фазометра, а выход другого фильтра подключен к выходному прибору и через третий делитель кратных частот к второму входу

фазометра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Вавилов А. А., Солодовников А. И. Экспериментальное определение частотных характеристик автоматических систем. М.-Л., 1963.

2.Патент Англии № 1256079, кл. G 01N, 1969.