Автоколебательный вибростенд для программных испытаний

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИЯЕТ ЕЛЬ СТВУ900144 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(53) УДК 620.178. .5 (088.8) Опубликовано 23.01.82. Бюллетень3Дата опубликования описания 28.01.82 па делам изобретений и открытий(54) АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ ВИБРОСТЕНД ДЛЯ ПРОГРАММНЫХ ИСПЫТАНИИИзобретение относится к испытательной технике, а именно к автоколебательным вибростендам для программных испытаний, и может быть применено в машиностроении.Известно устройство для виброиспытаний в автоколебательном режиме, содержащее возбудитель колебаний, вибропреобразователи, установленные на изделии и подвижной части возбудителя колебаний, усилитель, фазовращатель, полосовой фильтр и усилитель мощности, подключенный к возбудителю колебаний 1.Недостатками известного устройства являются ручная подстройка фазовращателя для выбора оптимальных фазовых соотношений и ручная перестройка полосы пропускания полосового фильтра.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является автоколебательный вибростенд для программных испытаний, содержащий возбудитель колебаний, вибропреобразователи, установленные на подвижной части возбудителя и испытуемом изделии, последовательно соединенные фазовый детектор, входы которого подключены к выходам вибропреобразователей, управляемый фазовращатель, полосовой грильтр иусилитель могцности, подключенный к возбудителю колебаний 12,Недостатком вибростенда является невозможность проведения программных испытаний изделий с многорезонансной амплитудночастотной характеристикой. Это связано с тем, что вибростенд не содержитсредств, которые позволили бы осуществлять программный переход от одной ре 1 е зонансной частоты изделия к другой.Цель изобретения - автоматизация возбуждения резонансных колебаний изделия смногорезонансной амплитудно-частотнойхарактеристикой.Указанная цель достигается тем, что автоколебательный вибростенд снабжен каналом возбуждения вынужденных колебаний,включающим амплитудный и фазовый индикаторы резонанса, подключенные к выходувибропреобразователей, последовательносоединенные блок совпадения, подключенный к выходам индикаторов, первый ключ,формирователь, блок программы, коммутатор режимов, генератор поиска, задающийгенератор с блоком управления и второйключ, выход которого подключен к усилителю мощности третьим ключом, включенныммежду полосовым фильтром и усилителеммощности, четвертым ключом, включенныммежду вибропреобразователем, установленным на изделии, и фазовращателем, и частотно-зависимым коммутатором, вход которого подключен к выходу задающего генератора, а выход - к входу полосовогофильтра, который выполнен управляемым ввиде блока активных полосовых фильтров,причем управляющие входы всех ключей подключены к выходам коммутатора режимов.На чертеже представлена блок-схема вибростенда.Вибростенд содержит возбудитель 1 колебаний, усилитель 2 мощности, задающий 15генератор 3 с блоком 4 управления, вибропреобразователи 5 и 6 установленные наподвижной части возбудителя 1 и изделия(не показано) соответственно генератор 7поиска, 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 16 активных полосовых фильтров,частотно-зависимый коммутатор 17, коммутатор 18 режимов, четвертый 19, третий 20,первый 21 и второй 22 ключи.Канал возбуждения вынужденных колебаний включает амплитудный 8 и фазовый 1 Оиндикаторы, соответственно подключенныек выходу вибропреобразователей 5 и 6, пос- з 0ледовательно соединенные блок 11 совпадения, подключенный к выходам индикаторов 8 и 10, первый ключ 21, формирователь2, блок 13 программы, коммутатор 18режимов, генератор 7 поиска, блок 4 управ.ления задающим генератором 3, второй35ключ 22 и усилитель 2 мощности, Контурвозбуждения автоколебаний включает последовательно соединенные фазовый детектор 9, вход которого подключен к выходамвибропреобразователей 5 и 6, фазовраща- лотель 14 с управляющим элементом 15,блок 16 активных полосовых фильтров, третий ключ 20, усилитель 2 мощности и возбудитель 1 колебаний,Вибростенд работает следующим образом.45В исходном положении ключи 19 - 22 разомкнуты. Напряжение на выходе генератора 7 поиска и частота задающего генератора 3 равны значениям, с которых начинается сканирование частоты. По сигналу блока 13 программы коммутатор 18 режимовзамыкает ключи 21 и 22 и запускает генератор 7 поиска, сигнал которого изменяетчастоту генератора 3. Гармонический сигналзадающего генератора 3 через ключ 22 иусилитель 2 мощности поступает на возбудитель 1 колебаний, Сигналы вибропреобразователей 5 и 6 подаются на входы амп 4литудного 8 и фазового 10 индикаторов соответственно, а также на вход фазового детектора 9, При равенстве частоты генератора 3 резонансной частоте изделия происходит увеличение амплитуды колебаний, а фазовый сдвиг между колебаниями подвижной части возбудителя 1 колебаний и изделия соответствует + П/2, В этом случае от амплитудного 8 и фазового 10 индикаторов резонанса поступает сигнал на вход блока 11 совпадения, с выхода которого сигнал через формирователь 12 поступает в блок 13 программы. По команде блока 13 коммутатор 18 размыкает ключи 21 и 22, замыкает ключи 19 и 20 и возвращает генератор 7 поиска в исходное состояние. В блоке 16 остается подключенным фильтр, в полосе пропускания которого находится резонансная частота изделия. В результате переключения ключей замыкается цепь обратной связи, в которой с помощью фазовращателя 14 устанавливается требуемое фазовое соотношение. При этом в контуре возбуждаются автоколебания с резонансной частотой изделия. Требуемое фазовое соотношение поддерживается фазовым детектором 9 с помощью управляющего элемента 15, управляющего фазовращателем 14.По окончании испытаний на одной частоте переход к другой резонансной частоте осуществляется автоматически по командам блока 13, в результате чего ключи 19 и 20 размыкаются, ключи 21 и 22 - замыкаются, а в контуре возбуждаются колебания с частотой задающего генератора 3. При приближении частоты к следующему резонансу схема работает так, как описано выше.Вибростенд позволит автоматизировать в автоколебательном режиме виброиспытания многорезонансных изделий.Формула изобретенияАвтоколебательный вибростенд для программных испытаний, содержащий возбудитель колебаний, вибропреобразователи, установленные на подвижной части возбудителя и испытуемом изделии, последовательно соединенные фазовый детектор, входы которого подключены к выходам вибропреобразователей, управляемый фазовращатель, полосовой фильтр, усилитель мощности, подключенный к возбудителю колебаний, отличаюиийся тем, что, с целью автоматизации возбуждения резонансных колебаний изделия с многорезонансной, амплитудно-частотной характеристикой, он снабжен каналом возбуждения вынужденных колебаний, включающим амплитудный и фазовый индикаторы резонанса, подключенные к выходу вибропреобразователей, последовательно соединенные блок совпадения, подключенный к выходам индикаторов, первый ключ, форми900144 А. Каратыкас Составитель Техред А. БойТираж 882 И Государственного делам изобретений Москва, Ж - 35, Ра П Патент, г. Ужг Редактор Н. ДжуганЗаказ 12169/59ВНИИПпо113035,филиал ПП г 1. Бокш КорректорПодписноеСССРтийб., д. 4/5Проектная комитет и откр шская н од, ул. рователь, блок программы, коммутатор режимов, генератор поиска, задаю 1 ций генератор с блоком управления и второй ключ, выход которого подключен к усилителю мощности третьим ключом, включенным между полосовым фильтром и усилителем мощносги, четвертым ключом, включенным между вибропреобразователем, установленным на иэдйлии, и фазовращателем, и частотно-зависимым коммутатором, вход которого подключен к выходу задающего генератора, а выход - к входу полосового фильтра, который выполнен управляемым в виде блокаактивных полосовых фильтров, причем управляющие входы всех ключей подключенык выходам коммутатора режимов. 1 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Проблемы прочности1, 1975, с. 81 - 86,2. Авторское свидетельство СССР по заявке2135368/25-28, кл. б 01 М 7/00, 1977 (прототип) .