Автоколебательный вибростенд для программных испытаний

(51) б 01 М ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМ ТЕЛЬСТВУ тво СС982. БРОСТЕНДавт. я ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Институт проблем машинострония АН УССР(54)(57) АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ ВИ ДЛЯ ПРОГРАММНЫХ ИСПЫТАНИЙ по св. В 900144, отличающий с я тем, что, с целью повышения точности задания режима испытаний, него введены амплитудный детектор, вход которого соединен с выходом вибропреобразователя,установленногона изделии, элемент сравнения, первыйвход которого соединен с выходомамплитудного детектора, а второйвход - с источником опорного напряжения, пятый ключ, управляющий входкоторого соединен с выходом амплитуного индикатора резонанса, а информационный вход подключен к выходуэлемента сравнения, первый регулятор амплитуды, включенный между. задающим генератором и вторым ключоми связанный управляющим входом свыходом пятого ключа, и второй регулятор амплитуды, включенный междутретьим ключом и блоком активныхфильтров и соединенный управляющимвходом с выходом элемента сравне1147 940 1 О 20Изобретение относится к испытательной технике, а именно к автоко-лебательным вибростендам для прог-.раммных испытаний.По основному авт. св. Ф 900144известен автоколебательный вибростенд для программных испытаний,содержащий возбудитель колебаний,вибропреобраэователи, установленныена подвижной части возбудителя ииспытуемом изделии, последовательно соединенные Фазовый детектор,входы которого подключены.к выходамвибропреобразователей, управляемыйФазовращатель, полосовой Фильтр,усилитель мощности, подключенный квозбудителю колебаний, канал возбуждения вынужденных колебаний, включающий амплитудный и Фазовый индикаторы резонанса, подключенные к,выходам вибропреобразователей, последовательно соединенные блок совпадения, подключенный к выходам индикаторов, первый ключ, Формирователь, блок программы, коммутаторрежимов, генератор поиска, задающийгенератор с блоком управления ивторой ключ, выход которого подключенк усилителю мощности третьим ключом,включенным между полосовым Фильтром30и усилителем мощности, четвертыйключ, включенный между вибропреобразователем, установленным на иэделии,и Фаэовращателем, и частотно-зависимый коммутатор, вход которого подключен к выходу задающего генератора, а З 5выход - к входу йолосового Фильтра,который выполнен управляемым в видеблока активных полосовых Фильтров,причем управлякицие входы всех ключейподключены к выходам коммутаторарежимов 11.Однако в этом вибростенде времяустановления стационарной амплитудыавтоколебаний может быть различнымв зависимости от параметров цепиобратной связи и начальной амплитуды,следовательно. будет различным число циклов иагружения с заданной амплитудой, так как подсчет циклов начинается с момента переключения в 50автоколебательный режим,Цель изобретения - повышение точности задания режима испытаний.Указанная цель достигается тем,что в автоколебательный вибростенд 55для программных испытаний. введеныамплитудиьм детектор, вход которогосоединен с,выкодом зибропреобразова" теля, установленного на изделии,элемент сравнения, первый вход которого соединен с выходом амплитудного детектора, а второй вход - с источником опорного напряжения, пятыйключ, управляющий вход которогосоединен с выходом амплитудного индикатора резонанса, а информационныйвход подключен к выходу элементасравнения, первый регулятор амплитуды, включенный между задающим генератором и вторым ключом и связанный управляющим входом с выходом пятого ключа, и второй регулятор амплитуды,включенный между третьим ключом иблоком активных Фильтров и соединенный управляющим входом с выходом элемента сравнения.На чертеже изображена блок-схемаавтоколебательного вибростенда дляпрограммных испытаний,Вибростенд содержит возбудитель 1 колебаний, усилитель 2 мощности, задающий генератор 3 с блоком 4 уп-. равления, вибропреобразователи 5 и 6, установленные на подвижной частивозбудителя 1 и изделия 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 1 б активных полосовых фильтров, частотно-зависимый коммутатор 17, коммутатор 18 режимов, четвертый 19, третий 20, первый 21 и второй 22 ключи, первый регулятор 23 амплитуды, второй регулятор 24 амплитудь 1, элемент 25 сравнения, пятый ключ 26 и амплитудный детектор 27.Канал возбуждения вынужденных колебаний включает амплитудный 8 и Фазовый 10 индикаторы резонанса, соответственно подключенные к выходу вибропреобразователей 5 и б, последовательно соединенные 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 воэбуждения автоколебаний включает последовательно соединенные Фазовьй детектор 9, вход которого подключенк выходам вибропреобразователей 547940 4 10 ВЩИШИ Заказ 1567/35 Тираж 897 Подиасаоа Фщаап ППП ппатаатф, т.Уагород, уа.Проевтваа, 4 3 11 и 6, фазовращатель 14 с управляющим элементом 15, блок 16 активных полосовык фильтров, третий ключ 20, усилитель 2 мощности и возбудитель 1 колебаний. Канал регулятора уровня амплитуд автоколебаний включает амплитудный детектор 27, вход которого соединен с выходом вибропреобразователя 6, установленного на изделии, элементом 25 сравнения, первыйвход которого соединен с выходом амплитудного детектора 27, а второй вход - с источником (не изображен) опорного напряжения Опятый ключ 26, управляющий вход которого соединен с выкодом амплитудного индикатора 8 резонанса, и информационный вход подключен к выходу элемента 25 сравнения, первый регулятор 23 амплитуды, включенныймежду задающим генератором 3 и вторым ключом 22 и связанный управляющим входом с выходом пятого ключа 26, и второй регулятор 24 амплитуды, включающий между третьим ключом 20 и блоком 16 активных фильтров и соединенный управляющим входом с выходом элемента 25 сравнения.Вибростенд работает следующимобразом.В исходном положении ключи 1922 ,разомкнуты. Напряжение на выкоде 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 сигналзадающего генератора 3 через первый регулятор 23 амплитуды, ключ 22 и усилитель 2 мощностипоступает на возбудитель 1 колебаний. Сигналывибропреобразовагелей 5 и 6 подаютсяна входы амплитудного 8 и фазового10 индикаторов резонанса, фазовогодетектора 9 и амплитудного детектора27. Выходное напряжение амплитудногодетектора 27 поступает на вход элемента 25 сравнения, где сравниваетсяс опорным напряжением Оо, опреде 5 Ъ 5 20 25 30 35 40 45 50 ляющим амплитуду автоколебаний в режиме испытаний. При равенстве частоты генератора 3 резонансной частоте изделия происходит увеличениеамплитды колебаний, а фазовый сдвигмежду колебаниями подвижной частивозбудителя 1 колебаний и изделиясоответствует +л/2. Первым срабатывает амплитудный индикатор 8 резонанса, который открывает ключ 26, и результирующее напряжение с выхода элемента 25 сравнения поступает на регулятор 23 амплитуды, изменяя егокоэффициент передачи таким образом,чтобы амплитуда колебаний изделия,задаваемых генератором Э, была равна амплитуде автоколебаний в процессе испытаний. После срабатыванияфазового индикатора .10 резонанса еговыходной сигнал вместе с сигналомамплитудного индикатора 8 поступаетна входы блока 11 совпадения, с выхода которого сигнал через формирователь 12 поступает в блок 13программы, По команде блока 13 коммутатор 18 размыкает ключи 21 и 22,замыкает ключи 19 и 20 и возвращаетгенератор 7 поиска в исходное состояние. В блоке 16 остается подключенным фильтр, в полосе пропусканиякоторого находится резонанснаячастота иэделия. В результате переключения ключей замыкается цепь обратной связи, в которой с помощьюфазовращателя 14, устанавливаетсятребуемое фаэовое соотношение. Приэтом в контуре возбуждаются автоколебания с резонансной частотой изделия. Требуемое фазовое соотношениеподдерживается фазовым детектором 9с помощью управляющего элемента 15фазовращателя 14. Так как при переключении режимов работы устройстваамплитуда вынужденных колебаний рав-,на амплитуде автоколебаний, времяпереходного процесса стремится кнулю, следовательно, повышается точность задания режима испытаний.Использование изобретения повышает достоверность результатов испытаний,