Электродинамический возбудитель колебаний Советский патент 1980 года по МПК B06B1/04 G01M7/00 

(54) ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ ВОЗБУДИТЕЛЬ КОЛЕБАНИЙ

1

Изобретение относится к вибрационной технике, а именно к электродинамическим воз будителям коле баний, и может найти применение для испытаний различных объектов на вибропро ность и виброустойчивость.

Известен электродинамический возбудитель колеба.ний, содержавший магнитопровод с обмоткой подмагничивания, подвижную систему, включающую скрепленные между собой обмотку возбуждения и стол, и подвеску подвижной системы в виде мембран 1 .

Но посредством такого возбудителя колебаний невозможно получить колебания с большой амплитудой, поскольку мембраны, удерживающие вес подвижной системы с установленным на ней объектом испытаний, обладают значительной жесткостью,

Наиболее блязким к изобретению по технической сущности является электродинамический возбудитель колебаний, содержащий магнитопровод с обмоткой подмагничивания, подвижную систему, включающую скрепленные .между собой обмотку возбуждения, стол и проходящий через центральное отверстие керна магнитапровода

шток, и подвеску подвижной системы в виде мембраны, источника магнитного поля с регулируемым подмагничиванием прикрепленного к штоку якоря, размещенного между полюсами источника магнитного поля 2.

Введение в подвеску подвижной системы источника магнитного поля с регулируемой по току системой под10магничивания и якоря, размещенного между его полюсами, позволяют существенно повысить амплитуду возбуждаемых колебаний за счет разгрузки мембраны от веса подвижной системы.

15

Однако точность воспроизводимых вибраций невелика, поскольку мембрана не обладает-достаточной жесткостью против-паразитных поперечных составляющих вибраций.

20

Целью изобретения, является повы-щение точности воспроизведения заданной форгФЗ колебаний.

Эта цель достигается тем, что возбудитель колебаний снабжен, сред25ствами контроля поперечнйх смещений подвижной системы, якорь выполнен в виде двух взаимно перпендикулярных сердечников, лежащих в плоскости, перпендикулярной оси цент30рального штока, а источник магнитНОгр ПОЛЯ выполнен с двумя парами электромагнитов, установленных иден тично сердечникам якоря, причем сердечники якоря и электромагнитов обращены друг к другу одноименными полюсами, Средства контЕ Ьля попереч ных смещений содержат трехкомпонентныйизмерительный вибропреобраэователь, установленный на столе, и две разнесенные по длине централь ного штока пары емкостных преобразоватёлей, расположенных во взаимно перпейдикулярных плоскостях между штоком и керном. На фиг. 1 схематично изображен электродинамический возбудитель колебаний;на фиг.2 источник магнит,ного поля и -якорь. Электродинамический возбудитель колебаний содержит магнитопровод 1 с обмоткой; 2 по;дмагничивания, подщжную систему, включающую скреплен ные между собой обмотку 3 возбуждения, стол 4 и шток 5, и подвеску ПОДВИЖНОЙ системы в виде мембраны б, источника магнитного поля, прикрепленного к штоку 5 и.якоря, кото рый выполнен в виде взаимно перпендикулярных сердечников 7 и 8,/лежащих в- плоскости, перпендикулярной оси центрального штока 5, а источ ЦШ магйитнОго поля выполнен с .двум парами электромагнитов 9 и 10, 11 :и 12 установленных ВДейтично сердечникам.,7 и 8 -якоря, причем, сердечники якоря и электромагнитов об рЩены друг к другу одноименными полюсами. -Возбудитель колебаний снабжен Средствами контроля, содержащими трехкомпонентный вибропреобразователь 13, установленный на столе 4 и две разнесенные по длине штока 5 / пары, емкостных преобразователей 14 и 15; 16 и 17, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях между штоком .5 и керном 18 магнитопровода 1, выполненным с центральным отверстием 19, Возбудитель колебаний имеет также блок 20 регулиро вания уровня виб раций, усилиуель 21 мощности, вы- . прямитель 22, блок 23 управления центрированием и шестйканальный уси лй15ель 24 постоянного тока. Выходы емкостных преобразователей 14-1.7 непосредственно, а два из трех выходов трехкомпонентного вибропрйобразбвателя 13 через выпря митель 2-Подключены на входы блока 23 управления центрированием, включенного последовательно с шестиканальным усилителем 24 постоянного тока. Выходы усилителя 24 постоянно го тока могут быть подключены на ин дикатор .(уоповно не показан) горизонтального положения испытуемого объекта25 или же на вход регулйру е ,мой по току системы пбдмагничивания (на чертеже не показана) источника магнитного поля с целью автоматического регулирования поперечной жесткости подвески; возбудитель колебаний может быть снабжен и .блоком 26 аварийной защиты,подключенным к выхОду вибропреобразователя 13. Возбудитель колебаний работает следующим образом. Пользуясь показаниями индикатора горизонтального положения,производят грубую установку испытуемого объекта на столе 4. После закрепления испытуемого объекта по сигналам емкостных преобразователей . 1417 автоматически или вручную производится статическое центрирование подвижной системы путем подключения систешг подмагничивания источника магнитного поля. При. этом величина тОкй подмагничивания, заггитывающего обмотку того, или иного из электромагнитов 9-12 определяется выходным сигналом, снимаемым с соответствующего емкостного преобразователя. После выполнения операции статическо17О центрирования производится блокир-овка преобразователей 14-17 и включение цепей динамического центрирования вибропреобраэователь 13 - выпрямитель 22- - блок 23 - усилитель 24 - система подмагничивания источника магнитного поля . После подачи с блока 20 через усилитель 21 мощности -тока в обмотку 3 возбуждения стол 4 жестко скрепленный с последней, начнет совершать вертикальные колебания Z (-t) вместе с закрепленными на нем испытуемым объектом 25 и трехкомпонентным вибропреобразователем 13. Если при этом возникают и поперечные, составляющие .колебаний x(t) и V (t) , то срабатывают цепи динамического центрирования, изменяющие соответствующим образом магнитную индукцию в зазорах между сердечниками 7. и 8 яЬоря и электромагнитами 9-12, что в свою очередь изменяет величину сил-отталкивания между соответствующим, полюсами электромагнитов и якоря, вследствие чего подвижная система центрируется. Блок 26 аварийной защиты защищает обмотки 3 возбуждения от повреждения, если поперечные колебания подвижной(йнстемц возбудителя колебаний превышают допустимые. Этот блок реализует алгоритм сравнения текущегр значения H(t-) поперечных колебаний ПОДВИЖНОЙ системы с предельно допустимым и производит отключение возбудителя колебаний и включение звуковой и световой сиг