Электродинамический вибратор

Союз Советских Социалнстическн Республик(43) Опубликовано 15 (45) Дата опубликоват УДК 534,2329.78. Бюллетень34я описания 07,09.78 делам изобретении и открытий 72) Авторы изобретепи И. Ю, Скучас и С. И. Оржекаускас Каунасский поли 1 ехнический институт имени А. Снечкуса(54) ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ ВИБРАТ Государственный комитет (23) Приорит Изобретение относится к технической акустике и может найти применение при разработке аппаратуры для виброиспытаний приборов.Известны электродпнамичсскис вибрато ры, в которых осугцествлястся большая точность перемещения со столом возбудителя по сигналу, поступающему из задающего генератора 1.Однако эти вибраторы нс поддерживают 10 постоянным силовое воздействие на объект.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является электродинамичсский вибратор, содержащий магнитопровод с обмоткой подмагничивания, уста новленной в воздушном зазоре магнитопровода, подвижную цилиндрическую катушку, длина которой больше длины воздушного зазора, задающий генератор, подключенный к подвижной катушке через последователь но сосдннснныс первый и второй сумматоры и усилитель тока, два последовательно соединенных блока дифференцирования, выходы каждого из которых подключены к входам первого сумматора, а также цепь 25 обратной связи, состоящую из последовательно соединенных датчика положения подвижной части вибратора и блока обратной связи, выходы которого подключены к второму входу второго сумматора. В этом ЗО впбраторс достигается большая точность имитации столом возбудителя формы колебаний входного сигнала, поступаюгцего с входа задающего генератора 2.Однако таким вибратором нельзя задавать обьскту усилия, нзменяюшиеся по закону, задаваемому задающим генсратором.Целью изобретения является получение заданного силового воздействия на объект.Это достигается тем, что в предлагаемом вибраторе выход датчика положения подвижной катушки подключен к входу первого блока дифференцирования и к входу первого сумматора. На чертеже схематически изображен описываемый электродинамический вибратор, содержащий магнитопровод 1 с катушкой 2 подмагничивания, подключенной к источнику 3 постоянного тока, н подвижную каушку 4, имеющую цилиндрическую обмопку 5, последовательно соединенныс задающий генератор 6, псрвый сумматор 7, второй сумматор 8 и усилитель тока 9, питающий подвижную катушку вибратора, датчик 10 положения подвижной катушки, через блок 11 обратной связи подключенный к входу второго сумматора 8 и через последовательно соединенные блоки днффсренцнрования 12 и 13 к входу первого сумматора 7, к кото(3) рому также подключен выход блока 12 дифференцирования.Устройство работает следующим образом.11 итание Обмотки 5 осуществляется от усилителя тока 9.Г 1 ри этом подвижная катушка 4 вибратора подвергается действию электромагнитной силы, пропорциональной току на выходе усилителя 9,Г 1 еремещение подвижной катушки 4 происходит при этом по закону, определяемому. уравнением вида;К+х(тр-+Ьр+с) =1", (1) где Я - сила реакции, действующая междуиспытываемым объектом и подвижной катушкой 4;т - масса подвижной части вибратора(подвижной катушки);х - положение подвижной системы;с - коэффициент жесткости подвижнойчасти вибратора;й - коэффициент демпфирующих сил;Р - электромагнитная сила, действую-,щая на подвижную катушку впбратора;Р - оператор дифференцирования(Р= - )Обратная связь, состоящая из датчика 10и блока 11 обратной связи, служит для создания электромагнитной подвески с коэффиц 11 ее 1 том жесткости.11 а выходе задающего генератора б формируется сигнал пропорциональный силеР, которую нужно передавать испытываемому объекту. Сигнал с выхода генератора15 поступает на вход сумматора 7 и черезсумматор 8 на усилитель тока 9, которыйсоздает ток в Оомотке 5, обеспечивающийвозникновение силы, действующей на нодвижну 1 о катушку, равную Р. Кроме того,сигнал, пропорцнональньш положению катушки 4 х, поступает через коэффициент сна вход сумматора 7, а также в олок дифференцирования 12, с выхода которого через коэффициент, равный Й, поступает всумматор 7, на другой вход которого поступает тот же сигнал с выхода блока 12через блок дифференцирования и коэффициент, равный т,Таким образом, на выходе сумматора 7образуется напряжение, пропорциональноеьсличннс, ко 1 орое создает в обмотке 5 катушки 4 ток, развивающий силу, равную Г = Г+ сх+Ых+ тх" =х (тр-++Ьр+с) +Ра (2) Из уравнений (1) и (2) следует, что при правильно выбранных коэффициентах суммирования сумматора 7 10 15 20 30 35 40 45 50 60 т. с. сила, действующая на испытываемый объскт, равна силе, задаваемой задающим генератором как по фазе, так и по амплитуде.Равенство (3) не изменяется при любой сложности испытываемого объекта и не зависит от него, а коэффициенты т, с и Й являются только коэффициентами самого электродинамического вибратора.Для оолее высокой точности получения равенства (3) по вышеописапному принципу в системе могут быть включены корректирующие цепи, компенсирующие влияния нелинсйностей параметров т, Й, с вибратора, а также различных явлений в электрической цени.11 одключение к входу первого блока дифференцирования выхода датчика положения подвижной катушки, который также подключен к входу первого сумматора, позволяет передавать на иснытывасмыи объект усилия, сош 1 адающие но форме и фазе с сигналом задающего 1 енератора, в том числе снл разных тестовых форм и случайные с заданными характеристиками, 11 ри этом структура испытываемого ооъекта не имеет значения. Это позволяет также расширить область применения электродинамических вибраторов и во многих случаях уменьшить сложность проведения экспериментов и полу шть новые характеристики. Формула изобретения Электродинамически 11 виоратор, содержащий магнитопровод с обмоткон подмагнишвания, установле 11 ной в воздушном зазоре магнитонровода, подвижную цилиндрическую катушку, длина которой больше длины воздушного зазора, зада 1 ощий генератор, подключенный к нодвижнон катушке через нослсдователы 10 ООсдпненные первый н взорои сумматоры, и усилитель тока, два носледователы 1 о сосдинсш 1 ых блока дифференцировани 51, Выходы ка 5 кдого нз которых 1,одключены к входам первого сумматора, а также цепь обратной связи, состоящую из последовательно соединенных датчика положения подвижной катушки и блока обратной связи, выход которого подкл 1 очен к вгорому входу второго сумматора, отлич а ю щ и й с я тем, что, с целью получения заданного силового воздействия на объект, выход датчика положения подвижной катушки подключен к входу первого блока дифференцирования и к входу первого сумматора.Источники информации,принятые во внимание нри экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР532402, кл. В ОбВ 1/04, 1975.2. Заявка М 2300182/10, кл. В ОбВ 1/04, 19(б, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.623585 Составите.пь В, ПироговРедактор С. Хейфиц Техред А. Камышникова Корректор И. Позняковс аказ 1696,4 ПодписноР Типография, пр. Сапунова,Изд. М 65 ПО Государственного по делам и 113035, Москва, Тираж 613комитета Совета Министрообретений и открытий