Электрогидравлический вибростенд Советский патент 1981 года по МПК G01M7/00 G05D19/02 

(54) ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ВИБРОСТЕНД

1

Изобретение относится к вибрационным испытаниям, а именно к электрогидравлическим вибростендам, и может найти применение преимущественно при испытаниях на виброустойчивость электродвигателей и других объектов, излучающих собственный фон вибрации.

Известны электрогидравлические вибростенды со следящей системой управления, включающей параллельные контуры обратной связи по ускорению и перемещению 1 j.

В этих вибростендах обеспечивается широкая полоса частот воспроизведения заданного закона колебаний, однако при испытаниях объектов, излучающих собственный фон вибрации, наблюдаются существенные искажения воспроизводимой формы виброускорения за счет наложения гармоник виброускорения собственного фона вибрации объекта.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является электрогидравлический вибростенд, содержащий i генератор входного сигнала, гидроусилитель, подключенный к нему исполнительный гидроцилиндр и контуры обратной связи по ускорению и перемещению первый из которых является внешним по отношению ко второму контуру 2.

Однако в этом вибростенде сигнал генератора, соответствующий виброускорению, преобразуется с помощью блока двойного интегрирования в синусоидальный сигнал перемещения и через потенциометр подается на вход элемента сравнения контура обратной связи по перемещению, а воспроизведенный сигнал виброускорения сравнивается с сигналом заданного уровня виброускорения, не зависящим от частоты, и усиленный сигнал ошибки корректирует уровень сигнала, подаваемого на вход элемента сравнения контура обратной связи по пе-: ремещению. Кроме того, заданный уровень виброускорения воспроизводится

с высокой точностью в широком диапазоне частот. Однако это не исключает возможность искажения заданной формы виброускорения при испытании объектов, излучающих собственный

фон вибрации.

В подобных случаях прибегают к введению в контур обратной связи фильтра, следящего за частотой генеЬатора, однако это не позволяет уст|ранить нелинейные искажения формы

сигнала, обусловленные высокочастотными составляющими спектра вибрации

Цель изобретения - повышение точности воспроизведения заданной формы виброускорения при испытаниях объектов, излучающих собственный фон вибрации.

Указанная цель достигается тем, что вибростенд снабжен последовательной корректируйщей цепью, включенной между элементами сравнения контуров обратной связи, а первый вход элемента сравнения контура обратной связи по ускорению подключен к выходу генератора входного сигнала.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого вибростенда.

Вибростенд содержит генератор 1 входного сигнала, источник 2 постоянного напряжения, гидроусилитель 3, в частности, как это изображено на чертеже, двухканальный, исполнительный гидроцилиндр 4, на штоке поршня которого закреплен стол 5 для установки испытуемого объекта (на чертеже не показан), контур обратной связи по ускорению, включающий вибропреобразователь 6 ускорения, элемент 7 сравнения, второй вход которого . подключен к выходу генератора 1, а третий вход - к выходу источника 2, согласующий усилитель 8 и последовательную корректирующую цепь 9, и контур обратной связи по перемещению, включающий вибропреобразователь 10 перемещения, элемент 11 сравнения, вход которого подключен к выходу корректирующей цепи 9, и согласующий усилитель 12, к выходу которого подключен вход гидроусилителя 3. Кон,тур обратной связи по ускорению является внешним по отношению к контуру обратной связи по перемещению. Структура корректирующей цепи 9 выбирается из условия получения амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) виброускорения, характеризующейся ярко выраженным резонансом на рабочей частоте (в полосе частот) и резким завалом на частотах выше . рабочих. Источник 2 постоянного напряжения служит для регулирования начального положения стола 5.

Стенд работает следующим образом Сигнал вибропреобразователя 6 ускорения сравнивается с сигналом генератора 1 входного сигнала в элементе 7 сравнения. Усиленный сигнал рассогласования подается в корректирующую цепь 9, ослабляющую высокочастотные составляющие сигнала, поеле чего он подается на сравнение ,с сигналом -вибропреобразователя 10 перемещения. Сигнал рассогласования с выхода элемента 11 сравнения отрабатывается гидроусилителем 3, в результате чего шток поршня гидроцилиндра 4 перемещается по заданному закону. Поскольку расход жидкости поступающей, через гидроусилитель 3 в гидроцилиндр 4 интегрируется, с увеличением частоты возрастает ускорение стола 5. Однако, введение контура обратной связи по ускорению с корректирующей цепью 9 обеспечивает уменьшение сигнала на входе контура обратной связи по перемещению, что, в свою очередь, приводит к уменьшени амплитуды ускорения вне рабочей частоты (полосы частот).

Настройка системы управления осуществляется путем последовательных замыканий контуров обратной связи, причем контур обратной связи по перемещению замыкается первым, что обеспечивает синтез необходимых частотны свойств статически устойчивой системы. В силу отмеченной выше особенности реализуемой АЧХ виброускорения уровень высокочастотных гармоник значительно снижается, что уменьшает коэффициент нелинейных искажений.

Формула изобретения

Электрогидравлический вибростенд, содержащий генератор входного сигнала, гидроусилитель, подключенный к нему исполнительный гидроцилиндр и контуры обратной связи по ускорению и перемещению, первый из которых является внешним по отношению ко второму контуру, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения заданной формы виброускорения при испытании объектов, излучающих собственный фон вибрации, он снабжен последовательной корректирующей цепью, включенной между элементами сравнения контура обратной связи, а первый вход элемента сравнения контура обратной связи по ускорению соединен с выходом генератора входного сигнала.

Источники информации, приняЛле во внимание при экспертизе

2.Заявка Японии 51-37547, кл. 105С1, опублик. 16.10.1976 (прототип) .