Способ определения механического импеданса выходного звена вибродвигателя и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 19) и 03743 А 01 Н 17/О 5)5 ГОСУДАРСТВЕННО ВЕДОМСТВО ССС (ГОСПАТЕНТ СССР О Я ОМУ К АВТО ИДЕТЕЛ ЬСТВ МЕХАНИЧЕНОГО ЗВЕНА ЙСТВО ДЛЯ, (71) Самарский филиал Института машиноведения им. А,А.Благонравова(72) В,Г,Шуваев56) Вибрации в технике, Справочник, т, 5 -М,: Машиностроение, 1981, с. 323-324.Резниковский М,МЛукомская А.И, Механические испытания каучука и резины,Иэд. 2-е. - М,; Химия, 1968, с. 278-279,Авторское свидетельство СССРМ 1467403, кл, 0 01 Н 15/00, 1989.Методы акустического контроля металлов. Под ред. Н.П.Алешина. - М.: Машиностроение, 1989, с, 25, 133-135,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯСКОГО ИМПЕДАНСА ВЫХОДВ И Б РОД В И ГАТЕЛ Я И УСТРОЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Использование: изобретение относится к виброметрии и предназначено для опре.деления механического импеданса выходного звена вибродвигателя. Сущность: способ определения механического импе- данса заключается в возбуждении колебаний выходного звена 2, установленного в вибродвигателе, электромеханическим преобразователем 1 этого вибродвигателя, измерении амплитуды и фазы колебаний на идентичном преобразователю вибродвигателя первом отдельном преобразователе 31803743 с известным механическим импедансом, причем возбуждение колебаний преобразователя вибродвигателя и первого отдельного преобразователя осуществляют сигналом одного уровня. Новым в способе является то, что первый отдельный преобразователь 3 нагружают идентичным преобразователю вибродвигателя вторым отдельным преобразователем 4 с известным механическим Изобретение относится к виброметрии и предназначено для определения механического импеданса (комплексного сопротивления) выходного звена вибродвигателя.Цель изобретения - повышение точности и быстродействия.Осуществление заявляемого способа поясняется с помощью устройства, представленного на чертеже,Устройство состоит из электромеханического преобразователя 1 пьезоэлектрического типа, нагруженного выходным звеном 2 вибродвигателя, первого отдельного преобразователя 3, идентичного преобразователюю.1, с известным механическим импедансом, второго отдельного преобрак зователя 4, идентичного преобразователю 1, с известным механическим импедансом, причем первый отдельный преобразователь 3 и второй отдельный преобразователь 4 встречно связаны, К входам возбуждения электромеханического преобразователя 1 и первого отдельного преобразователя 3 подключен выход генератора 5; который через измерительный усилитель 6 с изменяемым коэффициентом усиления и фазовращатель 7 соединен со входом возбуждения второго отдельного преобразователя 4. К выходу генератора 5 подключен первый вход многоканального осциллографа 8, второй и третий входы которого соединены с контрольными секторами соответственно электромеханического преобразователя 1 и первого отдельного преобразователя 3. Способ осуществляют следующим образом.Основная идея способа заключается в применении дополнительной образцовой регулируемой нагрузки (преобразователь 4), с помощью которой осуществляется воздействие на преобразователь 3 таким образом, чтобы его реакция совпала с реакцией преобразователя 1 на действие нагрузки вибродвигателя 2, Зная коэффициент преобразования пьезопреобраэователя можно по изимпедансом, амплитуду и фазу сигнала возбуждения которого подбирают иэ условия равенства амплитуд и фаз колебаний преобразователя 1 вибродвигателя и первого отдельного преобразователя 3, а модуль и аргумент импеданса определяют соответственно по амплитуде ю фазе сигнала возбуждения второго отдельного преобразователя 4, 2 с,п. ф-лы, 1 ил,меренным электрическим характеристикамопределить механические 4,С помощью электромеханического преобразователя 1 пьезоэлектрического типа,5 возбуждают колебания выходного звена 2вибродвигателя. Возбуждение колебанийвыходного звена 2 осуществляют. при установке его в вибродвигателе электромеханическим преобразователем 1 этого же10 вибродвигателя. Электромеханический преобразователь 1 возбуждают переменным электрическим сигналом от генератора 5. Этим жеэлектрическим сигналом от генератора 5 возбуждают первый отдельный преобразователь15 3, идентичный преобразователю 1 вибродвигателя, с известным механическим импедансом. Амплитуды и фазы колебанийобоих преобразователей сравниваютмежду собой при помощи многоканального20 осциллографа 8, входы которого подключенык контрольным секторам преобразователей 1и 3, Второй отдельный преобразователь 4возбуждают от генератора 5 электрическимсигналом, прошедшим через измеритель 25 ный усилитель 6 с изменяемым коэффициентом усиления и фазовращатель 7, Изменяяпри помощи измерительного усилителя 6 сизменяемым коэффициентом усиления амплитуду, а при помощи фазовращателя 7 фазу30 электрического сигнала возбуждения второго отдельного преобразователя 4, добиваются равенства амплитуд и фаз колеба. ний электромеханического преобразоавателя 1 и первого отдельного преобразователя35 3, Равенство амплитуд и фаз колебаний преобразователей 1 и 3 определяют с помощьюмногоканального осциллографа 8 (например,методом фигур Лиссажу), Равенство парамет ров колебаний (амплитуд и фаз) идентичных40 преобразователей 1 и 3 при одинаковом электрическом сигнале возбуждения свидетельствует о идентичности параметров нагрузкиэтих преобразователей. Причем, если дляэлектромеханического преобразователя 1 на 45 грузкой является выходное звено 2 вибродвигателя, то для первого отдельного1003743 Формула изобретения Составитель В. ШуваевТехред М,Моргентал Корректор М.,Керецман Редактор О. Стенина Заказ 1049 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 преобразователя 3 нагрузкой служит связанный с ним встречно второй отдельный преобразователь 4 с известным механическим импедансом.Модуль импеданса исследуемого вы ходного звена 2 вибродвигателя определяют по положению аттенюатора регулятора) измерительного усилителя 6 с изменяемым . коэффициентом усиления, а аргумент импе- данса определяют по показаниям фазовра щателя 7.Информативными параметрами для определения механического импеданса являются отношение сигнала возбуждения второго отдельного преобразователя 4 к сигналу воз буждения преобразователей 1 и 3, а также фаза сигнала возбуждения преобразователя 4.Использование предлагаемого способа определения механического импеданса и 20 устройства для его осуществления позволяет по сравнению с существующим повысить точность определения механического импе- данса нагрузки вибродвигателя и существенно снизить трудоемкость проведения 25 измерительных операций,1. Способ определения механического 30 импеданса выходного звена вибродвигателя, заключающийся в том. что возбуждают электрическим сигналом одного уровня электромеханический преобразователь вибродвигателя и идентичный образцовый 35 электромеханический преобразователь с известным импедансом, электромеханическим преобразователем вибродвигателя возбуждают выходное звено вибродвигателя, измеряют амплитуду и фазу колебаний 40 электромеханического преобразователя, вибродвигателя, нагруженного выходным звеном, и амплитуду и фазу образцового электромеханического преобразователя,определяют механический импеданс выходного звена вибродвигателя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, нагружают образцовый электромеханический преобоазователь дополнительным электромеханическим преобразователем с известным импедансом, выбирают такие амплитуду и фазу сигнала возбуждения дополнительного электромеханического преобразователя, при которых амплитуда и фазы колебаний электромеханических преобразователей вибродвигателя и образцового равны, а модуль и аргумент механического импеданса выходного звена вибродвигателя определяют соответственно по амплитуде и фазе сигнала возбуждения дополнительного электроме- ханического преобразователя.2, Устройство для определения механического импеданса выходного звена вибродвигателя. содержащее первый и второй идентичные электромеханические преобразователи, генератор, осциллограф, выход генератора подключен к входам возбуждения первого и второго электромеханических преобразователей и к первому входу осциллографа, к второму и третьему входам которого подключены выходы соответственно первого и второго электромеханических преобразователей, первый электромеханический преобразователь предназначен для возбуждения выходного звена вибродвигателя, отл ич а ю ще ес я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, оно снабжено третьим электромеханическим преобразователем, встречно связанный с вторым электромеханическим преобразователем, последовательно соединенными усилителем с изменяемым коэффициентом усиления и фазовращателем, зход усилителя соединен с выходом генератора, вход возбуждения третьего электро- механического преобразователя соединен с выходом фаэовращателя,