Устройство для определения динамических характеристик объектов Советский патент 1981 года по МПК G01M7/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для определения динамических характеристик объектов, и может быть использовано в машшностроении. Известно устройство для определения динамических характеристик объектов, содержащее блок управления, подключенные к последнему формирователи/ гармонического возбуждения, вибродатчики, анализатор, блок вычислений и регистрации 1. Недостатком устройства является длительность испытаний, так как поиск резонансных областей проводится по амплитудно-частотным .характеристикам получаемым при возбуждении гармонических колебаний ряда частот. Причём переход од одной частоты к другой требует много времени, так как необходимо задавать задержку по времени, превышающую максимально возможное время затухания колебаний резонансных тонов. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для определения динамических характеристик объектов, содержащее блок управления, коммутатор, включенные между блоком управления и коммута тором формирователи ударного и гармонического возбуждения, возбудитель колебаний, подключенный к выходу коммутатора, вибродатчики и последовательно соединенные анализатор спектра и сумматор, подключенный ко входу блока управления 2J. Устройство позволяет проводить испытания на вибрационное и ударное воздействие, однако точность определения динамических характеристик низкая, так как ударное воздействие возбуждает совокупность собственных частот, взаимовлияние между которыми делает точное определение динамических параметров затруднитель- . . ным, что проявляется особенно сильно при близком к сплошному спектре собственных частот. Цель изобретения - повышение точности и сокращение времени испытания. Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено управляемой линией задержки, последовательно соединенными многоканальным аналогоцифровых преобразователем (АЦП), сигнальные входы которого подключены к выходам вибродатчиков.,, а управляющие входы подключены один к командному

ВЫХОДУ формирователя ударного возбуждения непосредственно, а другой - к командному выходу формирователя гармонического возбуждения через управляющую линию задержки, блоком оперативной памяти, первым и вторым бло ками вычислений, Зсщатчиками начсшьной ч:астоты и шага по частоте, включенными между блоком управления и вторым блоком вычисления, выход которого подключен к управляемой линии задержки, а сигнальный вход подключен к выходу сумматора, сигнальный вход анализатора спектра подключен к выходу блока оперативной памяти, причем управляющие входы коммутатора блоков оперативной памяти, вычислеНИИ, анализатора спектра и сумматора подключены к блоку управления, а управляющий вход анализатора спектра подключен также к выходу формирователя ударного возбуждения.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит блок 1 управления, формирователи 2 и 3 ударного и гармонического возбуждения соответственно, коммутатор 4, возбудитель 5 колебаний и установленный на нем испытуемый объект 6с размещенными на нем вибродатчиками 7, выходы которых подключены к сигнальным входам аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 8, последовательно .соеди ненные блок 9 оперативной памяти, первый блок 10 вычислений, второй блок у вьгаислений, а также анализатор 12 спектра, включенный между блоком 9 памяти и сумматором 13, выход которого подключен к сигнальному входу блока 11 вычислений.

Управляющие входы формирователей 2 и 3 подключены к блоку 1 управлений, а выходы - через коммутатор 4 к возбудителю 5. Выход формирователя 2 подключен ко входу блока 1 упраления и анализатора 12 спек- ра, а также к синхронизирующему (АЦП 8.

Между форлшрователем 3 и преобразователем 8 включена управляемая линия 14 задержки, управляющий вход которой подключен к блоку 11 вычислени а между его выходами и блоком, .1 .управления включены задатчик 15Шага по частоте и задатчик 16начальной частрты. Управляющие входы коммутатора 4, блока 9 оперативной памяти, первого 10 и второго 11 блоков вычис лениу,.. анализатора 12 спектра к сумматора 13 подключены к блоку равлеиия.

Устройство работает следуинцим образом.

По команде блока 1 управления формирователь 2 возбуждает спектр собственных частот объекта 6. Отклики объекта 6 на ударное воздействие с вибролатчиков 7 записывают.в блоке 9

Оперативной памяти, опрос вибродатчиков 7 осуществляет (АЦП) 8. По команде блока 1 управления осуществляется анализ записанного отклика анализатором 12 и оценочное определение собственных частот. По полученным данным блок 11 вычислений определяет декременты затухания на резонансных частотах, и по полученным декрементам затухания формируют интервалы задержки в управляемой лини.и 14 задержки. Блок 11 вычислений выделяет область частот вблизи полученных резонансов и задает в задатчик 16 начальное значение частоты, а в задатчик 15 - шаг по частоте. После того, как определены параметры гармонического воздействия, формирователь 3 возбуждает гармонические колебания в резонансных частотных областях. Время перехода от одной частоты к другой существенно сокращено благодаря тому, что известно определенное ранее оптимальное время з адержки. Результаты измерений на каждой частоте записывают в блок памяти. После того, как исследованы все резонансны области, блок 10 вычислений рассчитывает динамические характеристики объекта (собственные частоты, формы колебаний, коэффициенты демпфирования) ..

Использование предлагаемого устройства позволяет сократить время проведения испытаний и повысить точность определения динамических характеристик.

Формула изобретения

V

Устройство для определения динаотческих характеристик объектов, содержащее блок управл йЬя, ко1Ф1утатор включенные между бло1свм управления и коммутатором формирователи ударного и гармонического возбуждений, возбудитель колебаний, подключенный к выходу коммутатора, вибродатчики, последовательно соединенные анализатор спектра и сумматор, подключенный ко входу блока управления, о т л и ч щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и сокращения времени испытаний, оно.снабжено управляемой линией задержки, последовательно соединенными многоканальным аналого-цифровым преобразователем (АЦП), сигнсшьные входы которого подключены к выходам вибродатчиков, а управляющие входы подключены один к командному выходу формирователя ударного возбуждения непосредственно, а другой - к командному выходу формирователя гармонического возбуждения через управляемую линию задержки, блоком оперативной памяти, первым и вторым блоками вычислений, задатчиками начгшьной частоты и шага по частоте, включенными между б;локом управления и вторым блоком вычислений, выход которого подключен к управляемой линии задержки, а сигнальный вход подключен к выходу сумматора, сигнальный вход анализатора спектра подключен к выходу блока оперативной памяти, причем управляющие входы коммутатора, блоков оперативной памяти, вычислений, анализатора спектра и сумматора подключены к блоку управления, а управлякяций вход анёшизатора спектра подключен также

к выходу формирователя ударного воэ Суждения.

Источники информацяи, принятые во внимание при экспертизе

с. 230.

2.Брюль и Kbet. Технические данные. 1972, модель 3380, рис. 5 (прототип) .