Устройство для резонансных испытаний объектов Советский патент 1978 года по МПК G01M7/00 

1

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для резонансных испытаний объектов, и может быть использовано для опрецеления резонансных характеристик различных механических конструкций и узлов, например, при проверке качества сборки.

Известны устройства для резонансных испытаний объектов, в которых с помощью возбудителя колебаний в объекте возбуждаются механические колебания с постоянным уровнем амплитуды возбуждающего усилия и изменяемой частотой i. При совпадении частоты возбудителя с частотой собстЙенного резонанса объекта амплитуда вибрации последиего резко возрастает, что фиксируется аттаратурой регистрации.

, В подобных устройствах амплитуда возбуждающего усилия остается постоянной во всем частотном диапазоне, в реаультате чего завьгшается потребляемая мощность, а изменение частоты производится автоматически с постоянной скоростью развертки. Постоянство скорости

развертки частоты не позволяет определять характеристики резонансов объекта испытаний с высокой точностью при относительно невысоких скоростях развертки, в то время как при очень низких cKOpocTscc развертки увеличивается время проведения испытаний.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является учстройство содержащее последовательно соединенные задающий генератор с блоком автоматической развертки частоты, усилитель с управляемым коэффициентом передачи, возбудитель колебаний, цель стабилизации амплитуды колебаний, а также индикатор резонанса, связанный с блоком развертки частоты и аппаратуру цля регистрации характеристик резонансов 21 ,

В этом устройстве скорость развертки частоты при прохождении резонансных частот уменьшается, что позволяет повысить точность регистрации характеристик и сократить время испытаний. Однако необходимость работы с постоянным возбуждающим усилием во всем час-

тотйом диапазоне приводит к излишнему потреблению мощности при испытаниях.

Для снижения потребляемой мощности предлагаемое устройство снабжено цепью с-тбилизапии, выходного напряжения усилителя, переключателем для подключения управляющего входа усилителя к цепи стабилизации амплитуды колебаний или к цепи стабилнзадии выходного напряжения усилителя и связанным с втим переключателем блоком управления, подключенным своим входом к выходу индикатора резонанса, а вьрсодом к блоку автоматической развертки частоты.

На чертеже дана блок-схема прадлагаемого устройства для резонансных испытаний объектов.

Оно содержит задающий генератор 1 с блоком 2 автоматической разверткой частоты, усилитель 3 с управляемым коэффициентом передачи, усилитель 4 мощности, возбудитель 5 колебаний испытуемого объекта 6, виброизмерительный преобразователь 7, согласующий усилител 8, индикатор 9 резонанса, блок 1О уп- равдения, аппаратуру 11 регистрации и переключатель 12,

Устройство работает следующим образом.

С генератора 1 сигнал изменяемой блоком 2 частоты через усилитель 3 с управляемым коэффициентом передачи и усилитель 4 мощности поступает на воз,будитель 5 колебаний. Возбудитель 5 возбуждает в испытуемом объекте 6 ко- лёбания, которые юмеряются внброизме- рительным преобразователем 7. Сигнал с виброизмерительного преобразователя 7 через согласующий усилитель 8 поступает на аппаратуру 11 регистрации и на индикатор 9 резонанса.

В исходном положении управляющий вход усилителя 3 с управляющим коэффициентом передачи подключен с помощью переключателя 12 к собственному вы- ходу, и устройство работает в режиме постоянного напряжения с малым уровнем возбуждаемой вибрации и малой потребляемой мощностью.

При приближении частоты возбуждения к частоте собственного резонанса объекта фаза сигнала отклика, определяемого виброизмерительным преобразователем, начнет- опережать фазу сигнала возбужде. НИН и с индикатора 9 резонанса подаетсяи сигнал на блок 10 управления. По команце блока10 управления переключатель 12 под ключает управляющий вхоа усилителя 3 с

управляемым, коэффициентом передячи к выходу согласующего усилителя 8. В ВТОМ случае устройство работает в режим постоянства заданного параметра вибрации, исключающем возможность поломки объекта. При достижении 9О сдвига между сигналом отклика и сигналом возбуждения, свидетельствующем о достиже НИИ частоты собственного резонанса объекта, развертка частоты прекращается. В это время блок управления выдает команду на аппаратуру 11 регистрации, которая зафиксирует характеристики резонанса.

После соответствующей выдержки времени блок управления вновь запускает развертку частоты и переводит устройство в режим постоянного напряжения до следующего резонанса.

Использование устройства с двумя режимами работы позволяет снизить потребляемую устройством мощность без увеличения времени испытаний и снижения точности регистрации частотных характеристик испытуемого объекта.

Формула изобретения Устройство для резонансных испытаний объектов, содержащее последовательно соединенные задающий генератор с блоком автоматической развертки частоты, усилитель с управляемым коэффициентом передачи, возбудитель колебаний, цепь стабилизации амплитуды колебаний, а также индикатор резонанса и аппаратуру для регистрации характеристик резонансов, отличающееся тем. Что, с целью снижения потребляемой мощности, оно снабжено цепью стабилизации выходного напряжения усилителя, переключателем для подключения управляющего входа усилителя к цепи стабилизации амплитуды колебаний или к цепи стабилизации выходного напряжения усилителя и связанным с этим переключателем блоком управления, подключенным своим входом к выходу индикатора резонанса, а выходом - к блоку

автоматической развертки частоты 1-«нератора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент США, № 3472О63, кл, 73-67.1, 1967.

2.Абрамович С, Ф. и др. Многоканальная система управления моногармоническими виброиснытаниями,-Сб.: Вибростенды и возбудители колебаний, TV ВсеI союзная конференция по виброметрии. Киев, 1969, с. 18-27.