Вибростенд

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ФСоюз СоветскихСоциалистическихРеспублик о 988357(22) Заявлено 0904 Я 1 (21) 3271548/18-28 1)М Кп 3 с присоединением заявки ЙоВ 06 В 1/04 8 01 М 7/00 Государственный комитет СССР но дедам изобретений н открытийОпубликовано 1501,83. Бюллетень Мо 2 Дата опубликования описания 15.01,83(72) Автор. В.И.Петрович 154) ВИБРОСТ ухудшает е стику. Введ виброскорос рование и, частотную х го частот- ение обратти увели- следователь- арактеристисистемы, что ную характер ной связи по чивает демпф но, улучшает Изобретение относится к вибраци онной технике, а именно к электроди. намическим вибростендам, предназначенным, главным образом, для испытания изделий на вибрацию и дпя калиб- ровки виброизмерительных приборов.По основному авт. св. Р 657869 известен вибростенд, содержащий магнитопровод, в воздушном зазоре ко. торого расположена подвижная катушка соединенная с подвижной системой и подключенная к выходу усилителя мощности, и катушку обратной связи, которая подключена через звено обратной связи ко входу усилителя мощности и жестко соединена с подвиж ной катушкой, например, выполнена с ней на одном каркасе 113.Известно, что импеданс подвижной катушки зависит от частоты ее питания, поэтому.при неизменном напряжейии развиваемое усилие, а, следовательно, и амплитуда виброперемещения, виброскорости и виброускорения изменяются. В случае питания подвижной катушки от усилителя с характеристикой генератора токаможно существенно стабилизировать развиваемое усилие, однако при этом уменьшается демпфирование подвижной Недостатком такого вибростенда 10:является то, что нельзя регулировать ток в подвижной катушке, например, путем регулировки коэффициента передачи усилителя мощности, так как при этом изменяется глубина обратной связи, что приводит к ухудшению час тотной характеристики вибростенда нанизких частотах. Этот недостаток в особенности проявляется в случае, когда при калибровке виброизмерительного прибора требуется обеспе чить постоянную амплитуду виброперемещения в широком, обычно 10-1000 Гц, диапазоне частот. На частотах колебаний, превышающих резонансную частоту подвижной систеьн Вибростенда, 25 при постоянной амплитуде виброперемещения переменное напряжение питания подвижной катушки прямо пропорционально квадрату частоты:Ломгде А - амплитуда виброперемещения;0ш - круговая частота колебаний;В - коэффициент преобразованиявибростенда;Оо - амплитуда переменного напряжения.При возбуждении колебаний в диапазоне 10-1000 Гц диапазон изменения Оо составляет,Ромах щах 4Оо т 1 и ф" и 1 ичто соответствует 80 дб.. Нижний предел Оо определяется уровнем шумов, флуктуационными процессами. Например, у транзисторных усилителей мощности максимальное напряжение, ограничиваемое напряже. нием питания, обычно составляет око-.ло 30 В. Следовательно, при частотеколебаний 10 Гц на подвижную катушку 20необходимо подать Оо величиной всего 3 мВ, в то время как минимальноенапряжение на выходе усилителя мощ-ности, определяемое перечисленнымифакторами, составляет 10-20 мВ, Амплитудный диапазон таких усилителеймощности составляет около 60 дб,С учетом того, что требуется еще иточная установка амплитуды, можносчитать, что диапазон регулирования напряжения питания подвижной катушки составляет около 40 дб, Всилу укаэанных факторов известныйвибростенд не обеспечивает высокуюточность воспроизведения виброперемещения, в особенности в диапазоненизких частот,Цель изобретения - повышение точности воспроизведения виброперемещения, в особенности в диапазоне 40низких частот.Эта цель достигается тем, чтовибростенд снабжен потенциометрическим делителем напряжения, входкоторого подключен ко входу усилителя мощности, усилителем с инвертирующим и неинвертирующим входами,между которыми включены выводы потенциометра делителя напряжения, иподключенной к выходу усилителя регулировочной катушкой, жестко свясвязанной с подвижной катушкой.Введение в вибростенд указанныхэлементов позволяет в области низких частот (от 10 до 80-100 Гц )получить постоянную амплитуду виброперемещения за счет подачи регулируемого напряжения на регулировочнуюкатушку от задающего генератора черезделитель напряжения и усилитель(при отключенном усилителе мощности ). В 60области более высоких частот указанные элементы используются для регулировки создаваемого усилия.На чертеже изображена принципиальная схема вибростенда. 65 Вибростенд содержит магнитопровод1, расположенную в его воздушном за-.зоре 2 подвижную катушку 3, соединенную с подвижной системой, включающей стол 4 и упругую подвеску 5,усилитель б мощности, к выходу которого подключена подвижная катушка 3,катушку 7 обратной связи, жестко соединенную с подвижной катушкой 3 ( например, катушки 3 и 7 размещены наодном каркасе ) и подключенную череззвено 8 обратной связи ко входу усилителя б мощности, потенциометрический делитель напряжения, образованный постоянным сопротивлением 9,подключенным ко входу усилителя 6 мощности, и потенциометром 10, усилитель 11 с инвертирующим и неинвертирующим входами, между которыми включены выводы потенциометра 10, и подключенную к выходу усилителя 10 регулировочную катушку 12; жестко соединенную с подвижной катушкой 3 (намотана с ней на одном каркасе ), Вибростенд содержит также задающий генератор на чертеже не показан.).Регулировочная катушка 12 намотанатонким проводом, сечение которогорассчитано на пропускание через неготока, который в 50 - 100 раз меньшетока питания подвижной катушки 3.Усилитель 11 имеет выходную мощностьв 50 - 100 раз меньшую, чем усилитель б мощности, Благодаря этому введение регулировочной катушки 12 иусилителя 11 практически не ухудшаетэнергетических параметров вибростенда.Вибростенд работает следующимобразом.При работе в области низких частотусилитель б мощности отключается, аколебания возбуждаются подачей сигнала задающего генератора через делитель напряжения и усилитель 11 нарегулировочную катушку 12. Требуемай уровень напряжения устанавливается потенциометром 10При работе вдиапазоне более высоких. частот, в .зависимости от положения подвижногоконтакта потенциометра 10 изменяетсявеличина и полярность напряженияпитания регулировочной катушки 12,что приводит к увеличению выталкивающего усилия, развиваемого припротекании тока в подвижной катушке3. Так как выталкивающая сила, создаваемая током в регулировочной катушке 12, составляет 1-2 от выталкивающей силы, создаваемой током вподвижной катушке 3, то при динамическом амплитудном диапазоне усилителя 1140 дб, воспроизведение амплитуды виброперемещения осуществляетсяс точностью не менее 1% во всемдиапазоне работы вибростенда,Использование предлагаемого вибростенда позвбляет.повысить точность/8 . Тираж 490 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 13035, Москва, Ж, РаушПод омнтет открыт кая на/виброиспытаний изделий и калибровкивиброизмерительных.приборов. Вибростенд по авт. св. Р 657869, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения виброперемещения, в особенности в диапазоне низких частот, он снабжен потенциометрическим делителем напряжения, вход которого подключен ко входу усилителя мощностиусилителем с инвертирующим и неинвертирующим входами, между которымивключены выводы потенциометра делителя напряжения, и подключенной квыходу усилителя регулировочной катушкой, жестко связанной с подвижной катушкой.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 657869, кл. В 06 В 1/04, 1972прототип ,