Автоколебательное устройство Советский патент 1979 года по МПК B06B1/02 G01M7/00 

1

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано, например, в вибростендах для испытания вибродатчиков.

Известно автоколебательное устройство, содержащее колебательный элемент, электромагнитную систему возбуждения колебательного элемента, питаемую от источника постоянного тока через разрывной контакт, срабатываюп;ий от взаимодействия с колебательным элементом 1.

Однако посредством такого устройства нельзя получить моногармонических колебаний, так как электромагнит системы возбуждения подключается к источнику постоянного тока только в крайнем положении колебательного элемента и вырабатывает при этом импульс силы большой амилитуды и малой длительности.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является автоколебательное устройство, содержащее источник постоянного тока, подключенные к нему две электрические контактные пары и колебательный элемент, взаимодействующий с контактными парами, и пару электромагнитов, подключенных к источнику через контактные пары .2.

Фрикционная связь контактных пар с колебательньи элементом позволяет повысить точность воспроизведения колебаний. Однако в возбуждающем колебательный

элемент моменте все же присутствуют высокочастотные составляющие, не позволяющие воспроизводить с достаточной точностью колебания низкой .частоты, а разрывные электрические контакты снижают

надежность работы устройства. Наличие двух электромагнитов усложняет устройство.

Цель изобретения - иовыщение точности воспроизведения колебаний п надежности

работы автоколебательного устройства и уирощение конструкции.

С этой целью колебательный элемент в предлагаемом устройстве выполнен в виде физического маятника, а контактные пары

образованы опорными стойками с плоской

контактной поверхностью и скрепленной с

маятником электропроводящей пластиной

со сферическими контактными выступами.

На фиг. 1 схематично изображено автоколебательное устройство; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 и 4 - схема электродинамических сил и момента, возникающих в зоне контактной пары в случае отклонения колебательного элемента от состояния равновесия.

Автоколебательное устройство содержит источник 1 постоянного тока, колебательный элемент 2 в виде физического маятника с балансиром 3 и две электрические контактные нары 4 и 5, образованные опорными стойками 6 и 7 с плоской контактной поверхностью и скрепленный с колебательным элементом 2 электропроводящей пластиной 8 со сферическими контактными выступами 9 и 10. Опорные стойки 6 и 7 установлены на изоляционном основании И и подключены к источнику 1 постоянного тока.

Автоколебательное устройство работает следующим образом.

При прохождении электрического тока / через опорные стойки 6 и 7 и электропроводящую пластину 8, скрепленную с колебательным элементом 2, в зоне точечных электрических контактов между плоскими контактными поверхностями стоек 6 и 7 со сферическими контактными выступами 9 и 10 электропроводящей пластины 8 возникают электродинамические силы отталкивания между элементарными токами /i и /з с одной стороны контакта и /2 и /4 - с другой стороны контакта. Если колебательный элемент 2 отклоняется по какойлибо причине от состояния равновесия, то нарушается равенство у углов аир между элементарными токами /г и /4 и соответственно /1 и /3. А это приводит к увеличению электродинамических сил F между элементарными токами, угол между которыми уменьшается и, наоборот, к уменьшению электродинамических сил, угол между которыми увеличился. Так, если , то /а .Неравенство этих сил приводит к появлению электродинамического момента M ,

где РЭ - суммарная электродинамическая сила, равная векторной сумме

всех электродинамических сил между элементарными токами; Лэ - плечо, на котором приложена эта суммарная электродинамическая сила относительно точки контакта.

Момент М;) способствует раскачиванию колебательного элемента 2.

Если энергия магнитного поля тока /, протекающего через контактную пару, достаточна для компенсации необратимых потерь на треиие и на преодоление сопротивления воздуха, то возникают автоколебания.

Положением балансира 3 относительно оси маятннка регулируется частота колебаний, а величиной тока /-амплитуда колебаний.

Формула изобретения

Автоколебательное устройство, содержащее источник постоянного тока, подключснные к нему две электрические контактные пары и колебательный элемент, взаимодействуюп ий с контактными парами, отличающееся те.м, что, с целью повышения точности воспроизведения колебаний

и надежности и упрощения конструкции, колебательный элемент выполнен в виде физического маятника, а контактные пары образованы опорными стойками с плоской контактной поверхностью и скрепленной с

маятником электропроводящей иластиной со сферическими контактными выступами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Иориш Ю. И. Виброметрия. М., Машгиз, 1963, с. 634, фиг. 16.12.

2.Авторское свидетельство СССР 409735, кл. G 01 М 7/00, 1970 (прототип) .

za

w

У /

/ . / С

ЬидА

«. Л,,