Автоколебательный вибростенд для программных испытаний Советский патент 1982 года по МПК G01M7/00 

(54) АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНБШ ВИБРОСТЕНД ДЛЯ ПРОГРАММНЫХ ИСПБ1ТАНИЙ

1

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к автоколебательным вибростендам для программных испытаний, и может быть применено в машиностроении.

Известно устройство для виброиспытаний в автоколебательном режиме, содержащее возбудитель колебаний, вибропреобразователи, установленные на изделии и подвижной части возбудителя колебаний, усилитель, фазовращатель, полосовой фильтр и усилитель мощности, подключенный к воз- будителю колебаний 1.

Недостатками известного устройства являются ручная подстройка фазовращателя для выбора оптимальных фазовых соотношений и ручная перестройка полосы пропускания полосового фильтра.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является автоколебательный вибростенд для программных испытаний, содержащий возбудитель колебаний, вибропреобразователи, установленные на 20 подвижной части возбудителя и испытуемом изделии, последовательно соединенные фазовый детектор, входы которого подключены к выходам вибропреобразователей, управляемый фазовращатель, полосовой фильтр и усилитель мощности, подключенный к возбудителю колебаний 2.

Недостатком вибростенда является невозможность проведения программных испытаний изделий с многорезонансной амплитудночастотной характеристикой. Это связано с тем, что вибростенд не содержит средств, которые позволили бы осуществлять программный переход от одной резонансной частоты изделия к другой.

Цель изобретения - автоматизация возбуждения резонансных колебаний изделия с многорезонансной амплитудно-частотной характеристикой.

Указанная цель достигается тем, что автоколебательный вибростенд снабжен каналом возбуждения вынужденных колебаний, включающим амплитудный и фазовый индикаторы резонанса, подключенные к выходу вибропреобразователей, последовательно соединенные блок совпадения, подключенный к выходам индикаторов, первый ключ, формирователь, блок программы, коммутатор режимов, генератор поиска, задающий генератор с блоком управления и второй ключ, выход которого подключен к усилителю мощности третьим ключом, включенным между полосовым фильтром и усилителем мощности, четвертым ключом, включенным между вибропреобразователем, установленным на изделии, и фазовращателем, и частотно-зависимым коммутатором, вход которого подключен к выходу задающего генератора, а выход - к входу полосового фильтра, который выполнен управляемым в виде блока активных полосовых фильтров, причем управляющие входы всех ключей подключены к выходам коммутатора режимов. На чертеже представлена блок-схема вибростенда. Вибростенд содержит возбудитель 1 колебаний, усилитель 2 мощности, задающий генератор 3 с блоком 4 управления, вибропреобразователи 5 и 6 установленные на подвижной части возбудителя 1 и изделия (не показано) соответственно генератор 7 поиска, амплитудный индикатор 8 резонанса, фазовый детектор 9, фазовый индикатор 10 резонанса, блок 11 совпадения, формирователь 12, блок 13 программы, фазовращатель 14 с управляющим элементом 15, блок 16 активных полосовых фильтров, частотно-зависимый коммутатор 17, коммутатор 18 режимов, четвертый 19, третий 20, первый 21 и второй 22 ключи. Канал возбуждения вынужденных колебаний включает амплитудный 8 и фазовый 10 индикаторы, соответственно подключенные к выходу вибропреобразователей 5 и 6, последовательно соединенньш блок 11 совпадения, подключенный к выходам индикаторов 8 и 10, первый ключ 21, формирователь 12, блок 13 программы, коммутатор 18 режимов, генератор 7 поиска, блок 4 управления задающим генератором 3, второй ключ 22 и усилитель 2 мощности. Контур возбуждения автоколебаний включает последовательно соединенные фазовый детектор 9, вход которого подключен к выходам вибропреобразователей 5 и 6, фазовращатель 14 с управляющим элементом 15, блок 16 активных полосовых фильтров, третий ключ 20, усилитель 2 мощности и возбудитель 1 колебаний. Вибростенд работает следующим образом. В исходном положении ключи 19-22 разомкнуты. Напряжение на выходе генератора 7 поиска и частота задающего генератора 3 равны значениям, с которых начинается сканирование частоты. По сигналу блока 13 программы коммутатор 18 режимов замыкает ключи 21 и 22 и запускает генератор 7 поиска, сигнал которого изменяет частоту генератора 3. Гармонический сигнал задающего генератора 3 через ключ 22 и усилитель 2 мощности поступает на возбудитель 1 колебаний. Сигналы вибропреобразователей 5 и 6 подаются на входы амплитудного 8 и фазового 10 индикаторов соответственно, а также на вход фазового детектора 9. При равенстве частоты генератора 3 резонансной частоте изделия происходит увеличение амплитуды колебаний, а фазовый сдвиг между колебаниями подвижной части возбудителя 1 колебаний и изделия соответствует ± П/2. В этом случае от амплитудного 8 и фазового 10 индикаторов резонанса поступает сигнал на вход блока 11 совпадения, с выхода которого сигнал через формирователь 12 поступает в блок 13 программы. По команде блока 13 коммутатор 18 размыкает ключи 21 и 22, замыкает ключи 19 и 20 и возвращает генератор 7 поиска в исходное состояние. В блоке 1б остается подключенным фильтр, в полосе пропускания которого находится резонансная частота изделия. В результате переключения ключей замыкается цепь обратной связи, в которой с помощью фазовращателя 14 устанавливается требуемое фазовое соотнощение. При этом в контуре возбуждаются автоколебания с резонансной частотой изделия. Требуемое фазовое соотношение поддерживается фазовым детектором 9 с помощью управляющего элемента 15, управляющего фазовращателем 14. По окончании испытаний на одной частоте переход к другой резонансной частоте осуществляется автоматически по командам блока 13, в результате чего ключи 19 и 20 размыкаются, ключи 21 и 22 - замыкаются. а в контуре возбуждаются колебания с частотой задающего генератора 3. При приближении частоты к следующему резонансу схема работает так, как описано выще. Вибростенд позволит автоматизировать в автоколебательном режиме виброиспытания многорезонансных изделий. Формула изобретения Автоколебательный вибростенд для программных испытаний, содержащий возбудитель колебаний, вибропреобразователи, установленные на подвижной части возбудителя и испытуемом изделии, последовательно соединенные фазовый детектор, входы которого подключены к выходам вибропреобразователей, управляемый фазовращатель, полосовой фильтр, усилитель мощности, подключенный к возбудителю колебаний, отличающийся тем, что, с целью автоматизации возбуждения резонансных колебаний издеЛИЯ с многорезонанснои, амплитудно-частотной характеристикой, он снабжен каналом возбуждения вынужденных колебаний, включающим амплитудный и фазовый индикаторы резонанса, подключенные к выходу вибропреобразователей, последовательно соединенные блок совпадения, подключенный к выходам индикаторов, первый ключ, формирователь, блок программы, коммутатор режимов, генератор поиска, задающий генератор с блоком управления и второй ключ, выход которого подключен к усилителю мощности третьим ключом, включенным между полосовым фильтром и усилителем мощноеги,- четвертым ключом, включенным между вибропреобразователем, установленным на изделии, и фазовращателем, и частотно-зависимым коммутатором, вход которого подключен к выходу задающего генератора, а выход - к входу полосового фильтра, который выполнен управляемым в виде блока активнь1| полосовых фильтров, причем управляющие входы всех ключей подключены к выходам к6,ммутатора режимов.

1 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.«Проблемы прочности № 1, 1975, с. 81-86,

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2135368/25-28, кл. G 01 М 7/00, 1977 (прототип).