Вибростенд

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИ ХРЕСПУБЛИК 119) (11 51) 4 С 01 М 7 О 088.8)свидетельство СС С 05 Э 19/02, 19 п ч ОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(57) Изобретение относится киспытательной технике. Целью изобретенияявляется повышение точности испытаний за счет увеличения точности калибровки и силового управления вибростендаВибростенд содержит программатор 30, для калибровки динамического диапазона которого ключи 1, 7, 8и 9 замыкают, а ключи 2, 3, 4, 5,. 6и 10 размыкают. Сигнал ошибки на выходе первого блока 23 сравнения, равный разности величин выталкивающегоусилия и его аппаратной аппроксимации, через усилитель 27 сигнала ошибки изменяет коэффициент передачи блока 22 умножения до тех пор, пока сигнал ошибки не достигнет нуля, Изменяя уровень выходного напряжения программатора 30 и запоминая коэффициенты передачи блока 22 умножения, при которых сигнал ошибки равен нулю, осуществляют калибровку программатора 30 по силе в пределах его динамического диапазона. При калибровке коэффициента передачи Функционального преобразователя 17 ключи 1, 4, 5 и 7 замыкают, ключи 2, 3, 6, 8, 9 и 10 размыкают. Добиваясь нулевого сигнала на выходе первого блока 23 сравнения, изменяют коэффициент передачи функционального преобразователя 17, который запоминают. При испытаниях легких объектов ключи 1, 3, 4, 6, 8 и 10 замыкают, ключи 2, 5, 7 и 9 размыкают, ри испытаниях тяжелых объектов клюи 2, 3, 4, 6, 8 и 10 замыкают, ключи 1, 5, 7 и 9 размыкают, 1 ил.Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при испытаниях на вибропрочность и виброустойчивость объектовразличного назначения,Цель изобретения - повышение точности испытаний за счет увеличенияточности калибровки и силового управления вибростенда.На чертеже приведена Функциональная схема вибростенда,Вибростенд содержит с первого по десятый ключи 1-10, последовательно соединенные задающий генератор 11 частоты, усилитель 12 мощности, измеритель-преобразователь 13 тока возбуждения и вибратор 14, измеритель- преобразователь 15 тока подмагничивания, управляемый источник 16 питания подмагничивания, функциональный преобразователь 17, первый вход которого связан с вторым входом вибратора 14 и выходом измерителя-преобразователя 15 тока, вход которого связан с выходом управляемого источника 16 питания подмагничивания, первый 18 и второй 19 виброизмерительные преобразователи, усилитель 20, вход которого через первый ключ 1 связан с выходом первого виброизмерительного преобразователя 18, а через второй ключ 2 - с выходом второго виброизмерительного преобразователя 19, формирователь 21 сигнала управления током подмагничивания, выход которого связан с входом управляемого источника 16 питания подмагничивания, последовательно связанные блок 22 умножения и первый блок 23 сравнения, регистратор 24 уровня вибрации, нуль-орган 25, вход которого связан с выходом первого блока 23 сравнения, выход - с первым входом регистратора 24 уровня вибраций, второй вход которого связан с выходом усилителя 20, регулятор 26 уровня возбуждения, выход котороГо связан с входом задающего генератора 11 частоты, первый вход через десятый ключ 10 связан с вьгходом измерителя-преобразователя 15 тока подмагничивания, первый усилитель 27 сигнала ошибки, вход которого связан с выходом первого блока 23 сравнения, выход через девятый ключ 9 связан с третьим входом блока 22 умножения и через пятый ключ 5 - с вторым входом Функционального преобразователя 17, выход которого связан с первым входом блока 22 умножения,второй вход которого связан с выходом измерителя-преобразователя 13 то 5ка возбуждения, второй усилитель 28сигнала ошибки, выход которого связанс входом формирователя 21 сигналауправления током подмагничивания,второй блок 29 сравнения, выход которого связан с входом второго усилителя 28 сигнала ошибки, второй входсвязан с выходом блока 22 умножения,программатор 30, первый вход которогочерез третий ключ 3 связан с выходом1 б усилителя 20, второй вход - с выходом задающего генератора 11 частоты,а выход - с первым входом второго блока 29 сравнения через восьмой ключ 8с вторым входом регулятора 26 уровнявозбуждения, через четвертый ключ 4с входом формирователя 21 сигналауправления током подмагничивания ичерез шестой ключ 6 с вторым входомпервого блока 23 сравнения, второйвход которого через седьмой ключ 7связан с выходом усилителя 20, и пусковое устройство 31, вход которогосвязан с выходом регистратора 24 уровня вибрации. Программатор 30 состоитиз последовательно связанных преобразователя 32 частота - код, входкоторого является вторым входом программатора 30, блока 33 ключей и блока 34 управляющих потенциометров, управляемого источника 35 опорного на 35пряжения, вход которого является первым входом программатора 30, а выходсвязан с вторым входом блока 34 управляющих потенциометров, и показывающего прибора 36, вход которогосвязан с выходом блока 34 управляющихпотенциометров, выход которого является выходом программатора 30.Вибростенд работает в режимах калибровки и испытаний.45В режиме калибровки вибростендиспользуют следующим образом.Для калибровки динамического диапазона программатора 30 ключи 1, 9,7 и 8 замыкают, а ключи 2, 3, 5, б,4 и 10 размыкают,Напряжение сигнала генератора 11частоты, приложенное к второму входу программатора 30 через преобразователь 32 частота - код и соответствующий ключ блока 33 вызывает подключение выходного напряжения п-го (где и - номер канала) управляющего потенциометра блока 34 на выход про1355885 грамматора 30. Выходное напряжениепрограмматора 30 заданной величинычерез регулятор 26 уровня возбужденияи управляющий вход генератора 11 частоты поступает на вход усилителя 12мощности, вызывая возбуждение колебаний вибратора 14, При нулевом уровне сигнала на выходе второго усилителя 28 сигнала ошибки возбуждение колебаний вибратора 14 происходит притоке подмагничивания, равном номинальному.На выходе первого блока 23 сравнения возникает сигнал ошибки ЬБ, между напряжениями, пропорциональнымиразности величин выталкивающего усилия Р = М п и его аппаратной аппроксимации Рьз=1 В 1, где И - приведенная масса подвижной системы и объекта; п - величина ускорения, измеренная виброизмерительным преобразователем 18; 1,=(2 йГ) - ток возбуждения; В=У(1, ) - индукция поля подмагничивания; 1- ток подмагничивания; 1 - длина провода обмотки подвижной катушки, аппаратная аппроксимация величины Р осуществляетсяблоками 13, 15, 17 и 22.Усиленный усилителем 27 сигналошибки ЬП воздействует на компаратор блока 22 умножения, переключаяего в одиночное состояние. С помощьюпересчетной схемы блока 22 умноженияизменяется его коэффициент передачи.При нулевом сигнале ошибки с выходаблока 23 сравнения происходит переключение компаратора блока 22 умножения в нулевое состояние и изменениеего коэффициента передачи прекращается, С помощью регистров блока 22умножения значение коэффициента передачи, соответствующее нулевому сигналу ошибки, запоминается. Изменяя уровень выходного напряжения от минимального до максимального, осуществляют калибровку программатора 30 .посиле н пределах его динамического диапазона.При калибровке коэффициента передачи функционального преобразователя 17 в соответствии с функциональной зависимостью В = Г(1 ) ключи 1,5, 7 и 4 замыкают, а ключи 2, 3, 9,6 8 и 10 размыкают,55Выходное напряжение сигнала регулятора 26 уровня возбуждения устанавливают в положение, при котором выходное напряжение задающего генератоР =Р п ра 11 частоты достигает значения, соответствующего номинальному значениютока 1 . Прц изменении выходного на 5пряжения программатора 30 в пределахоткалибронанного динамического диапазона от максимального до минимального значения ток Т а следовательно, Б=Й(1 ) изменяется от минимального до максимального значения, Навыходе блока 23 сравнения возникаетсигнал ошибки ЬГ , который воздействует на компаратор функциональногопреобразователя 17, С помощью пересчетной схемы этого блока происходитпереключение его коэффициента передачи, При нулевом сигнале ошибки свыхода блока 23 сравнения изменениекоэффициента передачи функциональногопреобразователя 17 прекращается и егозначение запоминается. В результатекоэффициент передачи функциональногопреобразователя 17 откалибронан всоответствии с Функциональной зави 3,симостью В=К п(1 ), где К= - -постоянный множитель.При проведении испытаний ключиустанавливают в следующие положения.При испытаниях легких объектов ключи 1, 3, 6, 8, 4 и 10 замыкают, аключи 2, 9, 5 и 7 размыкают. При испытаниях тяжелых объектон ключи 2, 3,6, 8, 4 и 10 замыкают, а ключи 1, 9,5 и 7 размыкают.35 Программу испытаний набирают с по-мощью многоканального блока управляющих потенциометров программатора 30в виде зависимости силы от частоты,Если для испытаний объекта необходи мо обеспечить и =и =сопнТ при3 ономР =сопят в диапазоне частот, исклюочая низкие, где и с п текущеезначение ускорения и на резонансных частотах системы объект - вибра тор может принимать значения пф п По цепи обратной связи с выхода усилителя 20 напряжение прорамматора 30 либо возрастает (п с п ном ) юлибо уменьшается (пр п ) относи тельио значенйя п при Р =сопят. Заосчет возникновения сигнала ошибкиЬП на выходе второго блока 29 сравнения изменения напряжения управляющих сигналов Б, =Г(1) и Ц=Г(1 по )на входе задающего генератора 11 иформирователя 21 приводят к изменению значения Р по законуоЗаказ 5787/38 Тираж 776 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-.35, Раушская наб д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 Выбор рабочей точки с оптимальными значениями 16 и В=2(Т, ) на аппроксимированной кривой нагружения Г =1 В 1 осуществляется автоматически регулятором 26 уровня возбуждения за счет цепи обратной связи с выхода измерителя-преобразователя 15 на его управляющий вход,10Измерение значений виброускорений в режимах калибровки и испытаний осуществляют регистратором 24 уровня, включение силового привода которого происходит от пускового устройства 15 31 при нулевом сигнале ошибки на выходе блока 23 сравнения. Формула изобретения20 Вибростенд, содержащий семь ключей, первый виброизмерительный преобразователь, установленный на вибраторе, второй виброизмерительный нреобразователь, устанавливаемый на объек те испытаний, усилитель, вход которого через первый ключ соединен с выходом первого виброизмерительного преобразователя, через второй ключ - с выходом второго виброизмерительного ЗО преобразователя, программатор, первый вход которого через третий ключ подключен к выходу усилителя, послецовательно соединенные Формирователь сигнала управления током подмагничивания, управляемый источник питания подмагничивания, измеритель-преобразователь тока подмагничивания, Функциональный преобразователь, блок умножения, первый блок сравнения, нуль-орган и ре п гистратор уровня вибрации, второй вход которого связан с выходом усилителя, последовательно соединенные задающий генератор частоты, усилительмощности, измеритель-преобразовательтока возбуждения и вибратор, первыйвход которого соединен с вторым входом блока умножения, второй вход - свыходом измерителя-преобразователятока подмагничивания, выход программатора через шестой ключ связан свторым входом первого блока сравнения, через седьмой ключ - с выходомусилителя, через четвертый ключ - свходом Формирователя сигнала управления током подмагничивания о т л ич а ю щ и Й с я тем, что, с цельюповышения точности испытаний, онснабжен восьмым, девятым и десятымключами, первым усилителем сигналаошибки, вход которого связан с выходом первого блока сравнения, выходчерез пятый ключ связан с вторым входом Функционального преобразователя,через девятый ключ - с третьим входом блока умножения, регуляторомуровня возбуждения, выход которогосвязан с входом задающего генераторачастоты, первый вход через десятыйключ связан с выходом измерителя-преобразователя тока подмагничивания,второй вход через восьмой ключ - свыходом программатора второй входкоторого соединен с выходом задающего генератора частоты, последовательно соединенными вторым блоком сравнения и вторым усилителем сигнала ошибки, выход которого связан с входомФормирователя сигнала управления током подмагничивания, первый вход второго блока сравнения связан с выходом программатора, второй вход - свыходом блока умножения.