Устройство для испытания изделий на случайную широкополосную вибрацию Советский патент 1982 года по МПК G01M7/00 

(S) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ИЗДЕЛИЙ

НА СЛУЧАЙНУЮ ШИРОКОПОЛОСНУЮ ВИБРАЦИЮ

1

Устройство относится к технике вибрационных испытаний и может быть использовано в любой отрасли машиностроения .

Известно устройство для испытания изделий на воздействие широкополосной случайной вибрации, содержащее последовательно соединенные генератор шума, блок формирования возбуждающего сигнала, вибростенд,блок анализа сигнала вибродатчика и блок автоматического управления l.

Недостатком устройства является низкая добротность формирующих и анализирующих фильтров, а также низкая точность формирования и воспроизведения энергетического спектра, обусловленная взаимным влиянием характеристик фильтров каналов формирования возбуждающего сигнала.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для испытания изделий на случайную широкополосную вибрацию.

содержащее два генератора белого шума, нечетные и четные формирующие каналы, каждый из которых включает последовательно соединенные полосовой фильтр и регулируемый усилитель, выходы которых связаны со входами сумматора, соединенного с вибростен дом, вибродатчик, подключенный через согласующий усилитель к входам анализирующих каналов, каждый из ко10торых включает последовательно соединенные полосовой фильтр, измеритель дисперсии и блок сравнения, выходы которых связаны с управляющими входами регулируемого усилителя соответISствующего формирующего канала L2J.

Недостатком этого устройства йвляется низкая точность формирования энергетического спектра вибрации, обусловленная зависимостью формируе20мого спектра от амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) формирующих его полосовых фильтров. Поскольку передний и задний фронты АЧХ фильтров имеют вид плавных кривых, в полосе пропускания соседних фильтров возникают зоны перекрытия, снижающие точность формирования спектра. Цель изобретения - повышение точ ности формирования энергетического спектра вибрации. Эта цель достигается тем, чт,о устройство для испытаний изделий на случайную широкополосную вибрацию, содержащее два генератора белого шума, нечетные и четные форм рующие каналы, каждый из которых включает последовательно соединенные Полосовой фильтр и регулируемый усилитель, выходы которых связаны с входами сумматора, соединенного с вибростендом, вибродатчик, подключенный через согласующий усилитель к входам анализирующих каналов, каждый из которых включает последовательно соединенные полосовой ФИЛЬТР,измеритель дисперсии и блок сравнения, выходы которых связаны с управляющими входами регулируемых усилителей соответствующих формирующих каналов, снабжено генераторо синусоидального сигнала и двумя избирательными цепями с регулируемыми омическими сопротивлениями, сигналь ные входы которых подключены соответственно к первому и второму генераторам белого шума, а управляющие ,ы - к выходам генератора синусоидального сигнала, выход первой избирательной цепи подключен к входам нечетнь1Х формирующих каналов е выход второй избирательной цепи к входам четных формирующих каналов На фиг.1 представлена структурна схема устройства; на фиг. 2 и 3 эпюры спектральных плотностей выход ных сигналов фильтров. Устройство для испытания изделий на воздействие случайной широкополосной вибрации содержит два генератора 1 и 2 белого шума, две избир тельных цепи 3 и с регулируемыми омическими сопротивлениями, сигналь ные входы которых подключены соответственно к первому, и второму гене раторам 1 и 2 белого шума, генератор 5 синусоидального сигнала, к вы ходам которого подключены управляющие входы омических сопротивлений измерительных цепей 3 и , нечетные 6 и четные 7 формирующие каналы,, каждый из которых включает последовательно соединенные полосовой фильтр 8 и регулируемый усилитель 9.г вь1ход первой избирательной цепи 3 подключен к входам нечетных формирующих каналов 6, выход второй избирательной цепи к подключен к входам четных формирующих каналов J, последовательно соединенные сумматор 10, вибростенд 11, вибродатчик 12, согласующий усилитель 13 и анализирующие каналы 1, ка,ждый из кото рых включает последовательно соединенные фильтр 15, измеритель 16 дисперсии и блок 17 сравнения, причем входы сумматора 10 соединены с выходами формирующих каналов 6 и 7 а выходы анализирующих каналов l подключены к управляющим входам регулируемых усилителей 9 в каждом формирующем канале 6 и 7Устройство работает сле-дующим образом. Сигналы генераторов 1 и 2 белого шума с равномерным спектром поступают на входы избирательных цепей 3 и Ц, омическое сопротивление которых может управляться внешним управляющим сигналом, источником которого является генератор 5 синусоидального сигнала, имеющий два противофазных выхода. В результате изменения величины омического сопротивления в избира тельной цепи 3 и выходной сигнал имеет изрезанный спектр (фиг. 2). При управлении омическими сопротивлениями противофазными сигналами спектры выхрдных сигналов избирате- ль.ных цепей ЗиЛ имеют сдвиг всплесков на величину /, (фиг. За, б) где О. - частота гармонического управляющего сигнала на выходах генератора 5- Таким образом, сигналы, поступающие на формирующие каналы 6 и 7, имеют не равномерные, а изрезанные спектры и о.казываются согласованными с соответствующими АЧХ полосовых фильтров 8 (фиг.З в,г) нечетных и четных формирующих каналов 6 и 7- В результате согласования спектра входных сигналов с АЧХ полосовых фильтров увеличивается автономность формирующих каналов 6 и 7 за счет слабого проникновения в каждый канал формирования сигнала с соседних каналов ( фиг.З д) что и увеличивает точность формирования спектра вибраций. Сигнал с выхода сумматора 10 поступает на вибростенд 11 и далее через

вибродатчик 12 и согласующий усилитель 13 на анализирующие каналы 1А, где происходит расфильтрование сигнала по каналам. Сигнал с полосовых фильтров 15 через измерители .16 дисперсии поступает на первые входы блоков 17 сравнения, на вторые входы которых поступают эталонные значения дисперсии в данной полосе. С выходов блоков 17 сравнения сигнал рассогласования поступает на управляющие входы регулируемых усилителей 9 в каждом формирующем канале 6 и 7 где за счет изменения коэффициента усиления устанавливается заданный уровень сформированного сигнала. Использование устройства позволяет повысить томность формировани спектра вибраций за счет увеличения автономности | ;аналов формирования путем предварительной коррекции спектра сигнала генераторов шума.

Формула изобретения

Устройство для испытания изделий на случайную широкополосную вибрацию содержащее два генератора белого шума, нечетные и четные формирующие каналы, каждый из которых включает последовательно соединенные полосовой фи|1ытр и регулируемый усилитель,

выходы которых связаны с входами сумматора, соединенного с вибростендом, вибродатчик, подключенный через согласующий усилитель к входам анализирующих каналов, каждый из которых включает последовательно соединенные полосовой фильтр, измеритель дисперсии и блок сравнения, выходы которых связаны с управляющими входами регулируемых усилителей соответствуюа их формирующих каналов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности формирования энергетического спектра вибрации, оно

снабжено генератором синусоидального сигнала и двумя избирательными цепями с регулируемыми омическими сопротивлениями, сигнальные входы которых подключены соответственно к первому и второму генераторам белого шума, а управляющие входы - к выходам генератора синусоидального сигнала, выход первой избирательной цепи подключен к входам нечетЛ|х формирующих каналов, а выход второй избирательной цепи - к входам четных формирующих каналов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

V

ll J.

II

1 11 У I I SfHiij

I

J

о. «

«

. 11

т

iI

I X ч I N. хч У|Ч I х X : I

4 1 |Ч; /14

I /ir

лг

гЗ