Устройство для вычисления динамических податливостей системы Советский патент 1982 года по МПК F28D15/02 F28D19/04 

Изобретение относится к испытательным приборам и может найти при- менекие при испытаниях и исследова-. НИИ многорезонансных линейных и нелинейных колебательных систем.

Известно устройство, содержащее генератор задающих колебаний электромагнитный возбудитель колебаний, трансформаторный датчик перемещений, модулятор, генератор несущей частоты, избирательные фильтры, демодуляторы, фильтры Ш91СШИХ частот, блок записи 1j .

Недостатком устройства является невозможность определять комплексные составляющие динамической податливости.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для вычисления динамических податливостей системы, содержащее последовательно соединенные генератор гармонических колебаний , возбудитель колебаний, датчик усилий, расположенный №жду подвижной частью возбудителя колебаний и объектом, первый блок измерения амп Яитуды, первый блок деления, также последовательно соединенные датчик перемещений, второй блокизмерения амплитуда, выход которого подключен к второму входу первого блока деления, фазометр, первый вход которого подключен к выходу датчика усилий, а второй вход подключен к датчику перемещений Vj,

Однако в известном устройстве отсутствуют возможности определения комплексных составляющих динамической податливости.

Цель изобретения - расширение области применения.

Указанная цель достигается тем, что вводится последовательно соединенные первый функциональный блок, квадратор, второй функциональный блок, второй блок деления, блок умножения, а также источник эталонного напряжения, подключенный к второму входу второго функционального блока, причем выход первого блока деления подключен к второму входу второго блока деления, а выход первого функционального блока подключен к второму входу блока умножения. На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства. Схема содержит объект 1, датчик 2 усилий, расположенный между подвижной мастью возбудителя 3 колебайий и точкой объекта, датчик 5 перемещения, генератор 6 гармонических колебаний, первый 7,второй 7о блоки измерения амплитуд, фазометр 8jпервый 9 и второй 10 блоки деления, первый 11 и второй 12 функ циональные блоки, квадратор 13, бло 14 умножения, источник 15 эталонног напряжения I Устройство работает следующим об разом Гармонический сигнал с выхода ге нератора 6 поступает на вход возбуд теля 3 колебаний, который развивает ему пропорциональное усилие, кот рое измеряется датчиком 2 усилий. При этом в другой точке объекта 1, котором расположен датчик 5 перемещения, появляются гармонические кол бания, которые измеряются датчиком 5, Сигнал с выхода датчика 2 усилий поступает в первый блок 7 измерения амплитуды, на выходе которого появляется сигнал, пропорциональный амп литуде силы, (приложенной, к первой точке объекта. Сигнал с выхода датчика 5 поступает на второй блок 7 измерения амплитуды, на выходе кото рого появляется сигнал, пропорциона ный амплитуде перемещения второй точки объекта, который поступает на второй вход блока 9 деления, на пер вый вход которого поступает сигнал с выхода блока 7. Таким образом, на выходе блока 9 появляется сигнал, пропорциональный модулю динамической податливости первой и второй точками объекта. Кроме того, на входы фазометра 8 поступает сигнал как с выхода датчика 2 усили так и сигнал с выхода датчика 5, вследствие чего на выходе появляется сигнал, пропорциональный разности фаз дер между фазой силы в первой точке и фазой перемещения во второй точке объекта. Далее сигнал с выход азометра поступает на функциональный блок .11 с тангенциональной характеристикой, и на выходе его появляется сигнал, пропорциональный tgcp, который поступает на вход квадратора 13, и на его выходе получается сигнал пропорциональный , дальше Ътот сигнал поступает на первый вход второго функционального блока 12, на второй вход которого поступает сигнал с выхода источника 15 эталонного напряжения, равный единице. После суммирования получается сигнал, пропорциональный сумме l-ftgco. Функциональный блок 12 выполняет функцию извлечения квадратного корня. Поэтому на его выходе появляется сигнал, поопорциональный величине ), Он поступает на второй вход блока 10 деления 5 на первый вход которого поступает сигнал с выхода блока 9, пропорциональный i 1дс Таким образом на выходе блока 10 появляется сигнал |1 + Сигнал с выхода блока 10, а также сигнал с выхода функционального блока 11, пропорциональный tgcp, поступает на входы блока 14 умножения, на выходе которого получается сигнал.. .tg. (2) Величины аи Ь по (1) и (2) являются соответственно реальной и мнимой частью комплексной величины Действительно (3) так как по (1) и (2) + :i5i|.fe 1 + tg Таким образом, податливость в устройстве представляется числом (3). . . Представление динамической податливости в виде комплексного числа, реальная и мнимая составляющие которого в общем случае зависят от частоты и амплитуды возбуждающей силы, не представляет препятствий для устройства, а позволяет быстро построить статические характеристики составляющих а и Ь от амплитуды и частоты, т.е. для нелинейных объектов, и использовать их при исследовании динамики объекта. Кроме того, представление динамической податливости в виде комплекснойформы позволяет вести арифметические действия с ними, а расчеты удобно проводить с помощью вычислительных машин. Формула изобретения Устройство для вычисления динами ческих податливостей системы, содер жащее последовательно соединенные генератор гармонических колебаний, возбудитель колебаний и усилий , расположенный между подвижной частью возбудителя колебаний и объе том, первый блок измерения амплитуды, первый блок деления, а также по ледовательно соединенные датчик перемещений, второй блок измерения амплитуды, выход которого подключен к второму входу первого блока деления, а также фазометр, первый вход которого подключен к выходу датчика усилий, а второй вход подключен к датчику перемещений, отличайщ е 6 с я тем, что, с целью расширения области применения устройства, оно содержит последовательно соединенные первый функциональный блок, квадратор, второй функциональный блок второй блок деления, блок умножения, а также источник эталонного напряжения , подключенный к второму входу второго функционального блока, причем выход первого блока деления подключен к второму входу второго блока деления, а выход первого функционального блока подключен к второму входу блока умножения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № , кл. G 05 В 13/02, 1970. , 2.Коловский М.З, Автоматическое управление виброзащитными системами, Мо, 1976, с.21-22 (прототип).