Электродинамический вибратор

1. . 1 .О П И С А Н И Е546386ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл.з В 06 В 1/04 сударстеенный комитет (23) Приоритет Совета Министров СССРпо делам изобретенийн отхрытий б юллетень6 сания 15.03.77 3) УДК 534.232(088.8 ано 15,02.7 Дата опубликования(72) Авторы изобретени И, Ю. Скучас и жекаускас 71) Заявите Каунасский политехнический инст м. Антанаса Снечкуса) ЗЛ ЕКТРОДИ НАМИ ч СКИ Й В И ЬРА 1 ОР приборо этого у и лагаемо 5 задающ включе олока д ко втор первого 0 ть емуИзобретение относится к технической акустике и может найти применение в качестве источника механических колебаний в стендах для виброиспытаний и моделирования.Известны электродинамические вибраторы с обмотками подмагничивания и подвижной цилиндрической катушкой (2). Однако они имеют собственные резонансы в рабочем диапазоне частот, что ограничивает их возможности.Известен также электродинамический вибратор (1), содержащий магнитопровод с обмоткой подмагничивания, установленную в воздушном зазоре магнитопровода подвижную цилиндрическую катушку, длина которой больше длины воздушного зазора, задающий генератор, подключенный к подвижной катушке через последовательно соединенные сумматор и усилитель тока, а также цепь обратной связи, выход которой подключен ко второму входу сумматора.Однако, хотя в указанном устройстве и введены корректирующие цепи для управления частотной характеристикой, это позволяет получить лишь приближенно постоянную частотную характеристику в некотором частотном диапазоне и лишь для гармонических колебаний, так как не удается исключить резонансные характеристики вибратора и влияние дополнительных масс при испытании различных в, что сужает область пр я стройства.расширения области применения предго вибратора в нем между выходом его генератора и входом сумматора ны последовательно соединенные двифреренцирования и второи сумматор, ому входу которого подключен выходблока дифференцирования, а к тре - выход задающего генератора. 1.1 а чертеже схематически изображен описываемый вибратор, содержащий магнитопроводс катушкои 2 подмагничивания, подключен ной к источнику 3 постоянного тока, и подвижную катушку 4, имеющую цилиндрическую обмотку 5, последовательно соединенные сумматор 6 и усилитель тока У, птающе подвижную катушку виоратора, датчик б по ложения подвижной катушки через блок обратной связи 9, подключенный к первому входу сумматора б, задающии генератор 10, подключенныи через последовательно соединенные олоки дирреренцирования 11 и 12 к сум матору 1, выход которого подключен ко второму входу сумматора о, при этом второи вход сумма 01 а ,5 соединен с выходом Олока 1 дирференцирования, а третий вход суммато ра 13 - с выходом задающего генератора.30 Устройство работает следующим образом(4) где 3Питание обмотки 5 осуществляется от усилителя тока 7, При этом подвижная катушка 4 вибратора подвергается действию электромагнптной силы, пропорциональной величине тока на выходе усилителя 7,Перемещение подвижной катушки 4 происходит при этом по закону, определяемому решением уравнения видатх+ сх + йх .= Р, (1) где т - масса подвижной системы, х - положение подвижной системы, с - жесткость подвески подвижной системы, Й - коэффициент демпфирующих сил, г - электромагнитная сила, действующая на подвижную систему вибратора.Если на выходе задающего генератора сигнал равен Уто на выходе сумматора 13 будет напряжение, пропорциональное сигналу где " - сигнал на выходе блока дирфеИренцирования 11,3 Ц- сигнал на выходе олока дифференИРцирования 12,ь з - соответственно коэффициентысуммирования сумматора 13.Так как сигнал с выхода сумматора 13 поступает на усилитель тока 7 через сумматор бс линейным коэффициентом, то ток на выходеусилителя 7будет пропорционален Уе, Но извышесказанного следует, что Ув будет пропорционально и силе Р. Уравнение (2) можнопереписать так:=а Таким образом, если й,=т; й=й; Аз=с,из выражения (4) следует, что У,=х, т, е. моментное положение подвижной катушки вибратора равно моментному значению сигнала на выходе задающего генератора во всем диапазоне частот, как по фазе, так и по амплитуде. При этом первый коэффициент сумматора должен быть равен суммарной 5 10 15 20 эг 30 35 40 45 50 55 4массе подвижной системы вибратора вместе с испытываемым объектом на ней и должен оыть изменен при замене испытываемого объекта. Второй коэффициент должен быть равен коэффициенту демпфирования подвижной системы виоратора и третий - жесткости подвески подвижной системы. При наличии ооратной связи через блоки 8 и 9 влияние ее учитывается изменением коэффициента Й, если обратная связь по скорости, и изменением коэффициента йз, если обратная связь по положению.Для более высокой точности получения колебаний вибратора по вышеописанному принципу в системе могут быть включены корректирующие цепи, компенсирующие появление других резонансов, а гакже различные явления в электрической цепи.включение между выходом задающего генератора и входом сумматора последовательно соединенных двух блоков дифференцирования и второго сумматора, на второй вход которого подключен выход первого блока дирреренцирования, а на третий - выход задающего генератора, позволяет получить колеоания виоратора, совпадающие с сигналом задающего генератора, в том числе тестовые колеоания разных форм, например треугольной формы, а также случаиные сигналы. Это позволяет расширить область применения электродинамических вибраторов,Формула изобретенияЭлектродинамический вибратор, содержащий магнитопровод с обмоткой подмагничивания, установленную в воздушном зазоре магнитопровода подвижную цилиндрическую катушку, длина которой больше длины воздушного зазора, задающий генератор, подключенный к подвижной катушке через последовательно соединенные сумматор и усилитель тока, а также цепь обратной связи, выход которой подключен ко второму входу сумматора, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, между выходом задающего генератора и входом сумматора включены последовательно соединенные два блока дифференцирования и второй сумматор, ко второму входу которого подключен выход первого блока дифференцирования, а к третьему - выход задающего генератора,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Авторское свидетельство СССР Мо 380365, М. кл. В ОбВ 1/04, 1971 (прототип),2, Авторское свидетельство СССР Мо 403449, М. кл, В ОбВ 1/04, 1971.546386 Составитель В. Пирогов Техред Л. Котова Корректор Л. Брахнина Редактор И. Шейкин Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 341/4 Изд. Мо 181 Тираж 709 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5