Электродинамический вибратор

1 С а о п и с-А н и"в ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 101178 21) 2684327/18-10с присоединением заявки Мо -(51)М. Кл.2 В 06 В 1/04 Государственный, комитет СССР по делам изобретений н открытнй(72) Авторы изоБретения Г.С.Росии и Л.И.Устеленцев Весоюзный научно-исследовательский институт охраны труда и техники безопасности черной металлургии(71) Заявитель 54) ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ ВИБРАТОР Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано при разработке устройствдля вибрационных испытаний.Известны электродинамические вибраторы с подвеской, жесткость которой может регулироваться механическимпутем для настройки на резонанс1) и 2) .Однако эти устройства сложныв регулировке,:. Наиболее близок к предлагаембмупо технической сущности электродинаМический вибратор, содержащий кольцевой постоянный .магнит, подвижнуюсистему с силовой катушкой, расположенной в магнитном зазоре, задающийгенератор, усилитель сигнала.и усилитель мощности; подключенный к силовой катушке 3),Недостатком этого вибратора явля. ется узкий рабочий диапазон частотиз-за невозможности плавной регулировки жесткости системы,, Цель изобретения - расширениерабочего диапазона частот путем обеспечения регулирования жесткостиподвески подвижной системы.Это достигается тем, что в вибратор введены акселеромето, закреплен 2ный на подвижной системе вибратора,блок двойного интегрирования, подключенный к акселерометру, исумматор, причем усилитель сигнала выпол нен с регулируемым коэффициентом усиления и входом соединен с блокомдвойного интегрирования, а выходомс сумматором, ко второму входу которого подключен задающий генератор, 10 а к выходу - усилитель мощности.На чертеже изображена блок-схемапредлагаемого электродинамическоговибратора.Вибратор состоит из подвижной 15 системы 3 к которой прикрепленакселерометр 2, соединенный черезблок 3 двойного интегрирования сусилителем 4 сигнала. Задающий генератор 5 и усилитель 4 сигнала 20 присоединены к сумматору 6, которыйподключен к усилителю 7 мощности,питающему силовую катушку 8, помещенную в зазоре постоянного магнита 9.25 Устройство работает следующимобразом.С акселерометра 2 при колебанияхидет электрический сигнал пх, пропорциональный ускорению х подвижной 30 системы вибратора 1 где и - коэффициент преобразования акселерометра)Этот сигнал поступает на блок 3цвойного интегрирования, которыйсовершает двойное интегрирование,и с его выхода идет сигнал и,х, пропорциональный колебательному смещениюподвижной системы вибратора (здесьи- суммарный коэффициент преобразования акселерометра и интегратора)При этом и в дальнейшем предлагается,что полоса пропускания всех электронных устройств (блок двойного интегри. -рования,. усилитель, сумматор, усилитель мощности) значительно шире - " поЛосы частот, в которой осуществляется регулировка жесткости подвески, что технически довольно легковыполнимо, так как частотные свойства электронных устройств лучше,чем у механических систем, Такимобразом, передаточныефункции электронных устройств можно считать чистодействительными, Этот сигнал усиливается усилителем 4 сигнала с коэффициентом усиления п до значенияп,п х и поступает на вход сумматораб, на второй вход которого поступаетнапряжение 11 от задающего генератора 5, С выхода сумматора идет электрический сигнал Пи,и х. Знак плюсили минус здесь получается путемподключения сигнала от усилителя 4сигнала к прямому илиинвертирующемувхоДу сумматора б, Этот сигналусиливается усилителем 7 мощностис коэффициентом усиления и до значения О = и П + п,ппЗх И поступаетв силовую йатушку 8 вибратора. Уравнение движения подвижной системы вибратора имеет видщх + гх+ Кх = 1, (1)где щ - масса подвижной системы вибратора;г - коэффициент силы трения подвески вибратора;К - жесткость подвески; х,х,х - ускорение, скорость и перемещение подвижной системывибратора;- коэффициент электромеханической связи вибратора;1 в ток в силовой катушке вибратора.Уравнение для электрической цепи силовой катушки в предположении, что в"-цепи протекает гармонический ток,имеет вид(1 - х = 1 Е+В+ 1 Ь), (2) где В - выходное сопротивление усилителя мощности; й - сопротивление силовой катушк киЬ- индуктивность силовой катушки и 1)=иП+ип их, (3) где П -напряжение усилителя мощности,Из уравнений (2) и (3) опреде 5 ляется ток в силовой катушке п Б+п 1 и, пхх+ к+Ьк Подстановка этого выражения в уравнение (1) после преобразований 1 О дает2 . пп пзпзцгк 15 К + Из вновь полученного уравнениявидно, что полная (приведенная)жесткость подвески вибратора теперьвыражается в виде20п п пэВ + Вк+ 1 к Ь(6)т,е, становится управляемой засчет изменения коэффициентов усиления усилителей.Таким образом, предлагаемыйэлектродинамический вибратор имеетплавную регулировку жесткости подвески путем изменения коэффициентовусиления усилителей при высокойЗО надежности регулирования,Формула изобретенияЭлектродинамический вибратор, содержащий кольцевой постоянный магнит,подвижную систему с силовой катушкой,расположенной в магнитном зазоре,задающий генератор, усилитель сигнала и усилитель мощности, подключенный к силовой катушке, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения рабочего диапазона частот40 путем обеспечения регулирования жесткости подвески подвижной системы,в него введены акселерометр, закрепленный на подвижной системе вибратора, блок двойного интегрирования,45 подключенный к акселерометру, и сумматор, причем усилитель сигналавыполнен с регулируемым коэффициентом усиления и входом соединен.сблоком двойного интегрирования,а выходом - с сумматором,ко второмувходу которого подключен задающийгенератор, а к выходу - усилительмощности .Источники информации,принятые во внимание при экспертизе55 1, Авторское свидетельство СССР970815, кл. В 06 В 1/04, 1946,2, Авторское свидетельство СССР9188089, кл. В 06 В 1/04, 1964,3, Авторское свидетельство СССРщ 9178536, кл. В 06 В 1/04; 1964724219 оставитель В.Пехред Э.Чужик огов Редакт орректор,я.Веселовская имохин Заказ 7 3035 илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проект 4 Госу делам Иоскв Тираж 565рственногокомизобретений и отЖ, Раушская Подписнота СССРытийаб., д 4/5