Устройство для формирования спектра широкополосных случайных вибраций

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сотов СоаетскикСоциалистическикРеспублик(51)М. Кл, С,05 П 19/02 с присоединением заявкитооударстоеиьа комитет СССР ио делам изобретений и открмтий(53) УДК 620,1 78. .53 (088.8) Дата опубликования описания 25.12.82(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СПЕКТРА ШИРОКОПОЛОСНЫХ СЛУЧАЙНЫХ ВИБРАЦИИ 1 Изобретение относ й технике, а именнСя к испыта к системам дь- рав- молени жет вибрационными испытаниями, ыть использовано в машиност Известна система управления вибрационными испытаниями при полигармоническом возбуждении, содержащая задающие генераторы гармонических колебаний,сумматор и усилитель с вибратором 1 3,1 ОНедостатком данной системы являетсянедостаточное приближение вибраций пристендовых испытаниях к натурным.Наиболее близкой по технической сущности к изобретенито является системауправления вибрационными испытаниями,в которой для получения полигармонического сигнала применяют несколько стандартных задающих генераторов гармонических колебаний с регулируемой ампли отудой. Напряжения соответствующих частот с генераторов суммируются и воздействуют через усилитель мощности навибратор с изделием 21,Получаемый в заданной точке изделиявибропроцесс с вибропреобразователя подается в анализатор спектра. Сигналы отдельных каналов анализатора в измерителе рассогласования сравниваются с сигналами задания и разностные сигналы подаются в блок регуляторов, который управляет напряжениями задающих генераторов так, чтобы обеспечить требуемыйуровень каждой гармоники,Недостатком системы является то, чтов ней используется гармоническое возбуждение, спектр которого является дискретным, а не сплошным. Это вызываетснижение точности виброиспытаний, таккак может возникнуть случайная близостьсобственных частот испытываемого изделия к частотам воздействия. При этомвибронагруженность отдельных частей излия отличается от реальной, имеющейесто при сплошном характере спектра,Цель изобретения - повышение точности устройства для формирования спектраширокополосных случайных вибраций.Указанная цель достигается тем, чтов устройство, содеркащее носледователь;.но соединенные генераторы гармоническихсИгналов, сумматор, усилитель мощности,вибратор с испытуемым объектом, а так:же последомтельно соединенные вибропреобразомтелЫ, установленный йа испы.туемой объекте, аеапазатор спектра, из.меритель рассогласования и блок регуляторов, выходы которого соединены с соответетвующими первыми управляющими входамигенераторов гармонических сигналов, введенгенератор белого шума, выход которогоподключен к входам усщтителей с регулируемыкоэффициентом усиления, выходами подключенньпги к соответствуюпвм вторым, управляющим входам генераторов гармонических сигналов., На чертеже представлена блок-схемапредлагаемого устройства,Устройство содержит генераторы гармоничесжих сигналов 1 -1, сумматор2, усилитель мощности 3, вибратор 4 сиспытуемым объектом, вибропреобразователь 5, анализатор 6 спектра, измеритель 7 рассогласования, блок 8 регуляторов, генератор 9 белого шума и усилители 10 - 10 д, с регулируемыми коэффициентами усиления.Устройство работает следующим .образом.Генераторы 1 - 1. генерируют гармонические колебания с управляемымнамплитудами и частотами, которые подаются на сумматор 2. Начальные частоты генераторов 1 - 1 и можно выбирать произвольным образом - равномерноотстоящими друг от друга в линейноммасштабе, равномерно отстоящими другот друга в логарифмическом масштабе инезависимые частоты гармоник, Выходнойсигнал сумматора 2 через усилитель мощности 3 подается на вибратор 4. Получаемые на выходе вибропреобразователя5 колебания поступают в анализаторспектра 6, Сигналы с отдельных каналованализатора .6 сравнимются с сигнала-.ми задания в измерителе 7 рассогласования и разностные сигналы подаются вблок 8 регуляторов, выходы которогосоединены с управляющими амплитудойвходами генераторов 11 - 1 п; Блок 8регуляторов управляет амплитудами сщналов генераторов 1 - 1так, чтобыобеспечить требуемый уровень каждойгармоники. Сигнал с генератора шума 9через усилители 10 - 10, подается навторые входы генераторов (управляющиечастотой генераторов), обеспечивая частотную модуляцию гармонических сигналов по случайному закону, в результатечего спектр сигнала на выходе вибраторастановится сплошным. Коэффициент усиления каждого усилителя 10 выбираетсяйропорциональным расстоянию между частотой соответствующего генератора 1,и соседнего генератора 1+ или 1;т,е. в зависимости от выбора начальныхд частот генераторов.Математически указанный аффект объ-ясняется известным свойством операциичастотной модуляции, согласно которомум кривая спектральной плотности модули 15 рованной гармонической составляющейасимптотнчески прйближается (с некоторым постоянным множителем) к кривойодномерной плотности вероятности модулирующей функции.20 Использование генераторов гармонических сигналов, снабженных дополнительными входамн, управляющими, частотой,генератора белого шума и усилителей срегулируемым коэффициентом усиления25 позволяет проводить виброиспытания изделия на воздействие вибраций со сплошным спектром, что повышает точностьвиброиспытаний.Формула изобретенияУстройство для формирования спектраширокополосных случайных вибраций, содержащее последовательно соединенныегенераторы гармонических сигналов, сумматор, усилитель мощности, вибратор сиспытуемым объектом, а также последо 35вательно соединенные вибропреобразователь, установленный на испытуемом объекте, анализатор спектра, измерительрассогласования и блок регуляторов, выходы которого соединены с соответствукю 40шими первыми управляющими входами ге нераторов гармонических сигналов, о тл н ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности устройства, оно содержит генератор белого шума, выход кото 45рого подключен к входам усилителей срегулируемым: коаффициентом усиления,выходами подключенными к соответству-.ющкч вторым управляющим входам генераторов гармонических сигналов.50Источники информации,принятые во внимание при акспертизе1. Гетманов Л.Г. Автоматическое управление вибрационными испытаниями. М.,983662 Составитель А. ТереА. Козориз Техред Л,Пекарь Редак рректорА. фе з 99 исное лиал ППП "Патент"г. Ужгород, ул. Проектная,/56 Тираж 91 НИИПИ Государственнопо делам изобрет 13035, Москва, Жкомитета СССРй и открытийРаушская наб., д.