Способ воспроизведения вектора вибрации и установка для его осуществления

/. И нике. - Справочение, 1981, т. 5 ИЗВЕДЕНИЯ ВЕКТОРА КА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Вибрации в техник. М.: Машинострос. 317, рис. Зд.Приборы и системы для измерения вибрации, шума и удара, М.: Машиностроение, 1978, т. 2, с. 194-196, рис. 30.(57) Изобретение относится к испытательной технике, в частности к способам и установкам для воспроизведения вектора вибрации с использованием двух электродинамических вибровоэбудителей, направления действия которых взаимно перпендикулярны. Целью изобретения является сокращение трудоемкости. Это достигается запитыванием подвижных катушек вибровоэбуди 801397764 телей 2 и 3 синфазными токами одинаковой величины от одного усилителя 4 мощности, подключенного к задающему . генератору 6 через усилитель 5 с автоматической регулировкой усиления, заданием направления вектора вибрации путем изменения величины магнитной индукции с помощью регулируемых источников 7 и 8 питания и регулятора 9 и заданием модуля вектора путем изменения токов подвижных катушек на одинаковую величину. В случае создания вращающегося вектора вибрации его модуль стабилизируется устройством для поддержания уровня вибрации, включающим двухкомпонентный виброиэмерителъный преобразователь 10 н блок измерения вектора вибрации, выход которого подключен к управляющему входу усилителя 5. Вращение вектора вибра; ции обеспечивается за счет периодического изменения токов подмагничивания по пилообразному закону со сдвигом фаз между токами подмагннчивания 90 О. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.30 Изобретение относится к испытательной технике, в частности к способам и установкам для воспроизведения вектора вибрации с использованием двух электродинамических вибровозбудителей.Цель изобретения - сокращение трудоемкости при воспроизведении задан-. ного вектора вибрации и, в частности, 10 при создании вращающегося вектора вибрации.Это достигается запитыванием подвижных катушек вибровоэбудителей синфазными токами одинаковой величины 15 (от одного усилителя мощности), заданием направления вектора вибрации путем изменения величины магнитной индукции вибровозбудителей и заданием модуля вектора путем изменения то Оков подвижных катушек на одинаковую величину. Вращающийся вектор вибрации создается за счет стабилизации модуля вектора вибрации и периодического изменений токов подмагничивания мик ровозбудителей по пилообразному закону со сдвигом фаз между токами подч магиичивания двух вибровозбудителей, составляющим 90.На фиг. 1 изображена блок-схема установки, реализующей предлагаемый способ воспроизведения вектора вибрации; на фиг. 2 - диаграмма, пояс-няющая получение заданного направления и модуля вектора вибрации в соответствии с предлагаемым способом; на фиг. 3 - типичная зависимость магнитной индукции в зазоре магнитопровода электромагнитного вибровозбудителя от тока подмагничивания; на 40 фиг. 4 - график изменения тока подмагничиваиия для создания вращающегося вектора вибрацииУстановка, с помощью которой реализуется. предлагаемый способ воспроизведения вектора вибрации, содержит платформу 1, соединенные с ней, установленные во взаимно перпендикулярном направлении два электро- динамических вибровозбудителя 2 и 3, подвижная катушка каждого из которых соединена через усилитель 4 мощности и усилитель 5 с автоматической регу" лировкой усиления в задающим генератором 6, регулируемые источники 7 и 8 питания, входы которых подключены к регулятору, 9, а выходы - к катушкам подмагничивания вибровозбудителей 2 и 3 и устройство для поддержания уровня вибрации, включающее двух- компонентный виброиэмерительный преобразователь 10, подключенные к выходам преобразователя 10 первый и второй выпрямители 11 и 12, связанные с ними первый и второй блоки 13 и 14 возведения в квадрат, к выходам которых подключен сумматор 15 и блок 16 извлечения квадратного корня, вход которого подключен к выходу сумматора 15, а выход - к управляющему входу усилителя 5. Элементы, обозначенные позициями 11 - 16, образуют блок измерения вектора вибрации,Способ воспроизведения вектора вибрации реализуется следующим образом. С помощью двух электродинамических вибровозбудителей 2 и 3, действующих по двум взаимно перпендикулярным направлениям, возбуждают вибрацию объекта на чертеже не показан), закрепленного на платформе 1, причем подвижные катушки микровозбудителей 2 и 3 эапитывают синфаэными токами одинаковой величины от усилителя 4 мощности, задают направление вектора вибрации., изменяя величину магнитной индукции вибровозбудителей 2 и 3 путем изменения токов подмагничивания источниками 7 и 8 питания, и задают модуль вектора вибрации, изменяя токи подвижных катушек вибровозбудителей 2 и 3 на одинаковую величину, При такой последовательности действия при воспроизведении заданного вектора вибрации величина усилий вибровозбуднтелей 2 и 3 зависит от величины их магнитных потоков. Подбирая соответствующим образом величины магнитной индукции каждого из вибро. - воэбудителей 2 и 3, можно получить такие соотношения усилий Г, и Р (фиг, 2) вибровоэбудителей 2 и 3, при которых будет обеспечено заданное направление результирующего воздействия. После этого изменение тока через подвижные катушки вибровоэбудителей 2 и 3 может привести лишь к изменению модуля вектора. вибрации, не влияя на его направление, так как усилия Р и Г 1 меняются взаимосвязанно, пропорционально изменению тока через подвижные катушки. Разделение операций задания направления и модуля вектора вибрации позволяет существенно сократить трудоемкость процессавоспроизведения заданного вектора вибрации.В случае необходимости воспроизведения вращающегося вектора вибрации магнитную индукцию постоянно изменяют путем периодического изменения токов подмагничиванчя по пилообразному закону (фиг. 3). Между токами подмагничивания, подаваемыми на катушкиподмагничивания вибровозбудителей 2 и 3, устанавливается сдвиг на 90 Усилия вибровозбудителей 2 и 3, прилагаемые к платформе 1, сдвинуты на 90 О, поэтому суммарная вибрация платФормы 1 всегда совершается в направлении, определяемом соотношением величины этих усилий, зависящих, в свою очередь, от величин токов подмагничивания вибровозбудителей 2 и 3.Типичная зависимость магнитной индукции электродинамических силовозбудитетей, показанная на фиг. 4, приводит к тому, что при подаче на катушку подмагничивания пилообразных токов, магнитная индукция изме" няется по синусоидальному закону (с точностью до 5 Х), со сдвигом фаз между вибровозбудителями 2 и 3, равным 90 . Это обеспечивает равномерное вращение вектора вибрации. Для того, чтобы конец вектора описывал круг, его модуль стабилизируют с помощью устройства для полдержания уровня вибрации, которое изменяет коэффициент усиления усилителя 5 таким образом, чтобы корень квадратный из суммы квадратов компонентов вектора вибрации, создаваемых вибровозбудителями 2 и 3, оставался постоянным при любых изменениях его направления (это условие обеспечивается двухкомпонентным виброизмерительным преобразователем 10, выпрямителями 11 и 12, блоками 13 и 14 возведения в квадрат, сумматором 15 и блоком 16 извлечения квадратного корня) .Использование одного усилителя мощности для возбуждения колебаний обоих вибровозбудителей 2 и 3 дает возможность выравнивать амплитудные характеристики обоих вибровозбудителей, а разделение операций задания направления и модуля вектора вибрации позволяет ввести в устройство общую цепь обратной связи для стабилизации модуля вектора колеба-.ния, что, в конечном счете, повышает точность воспроизведения круговой диаграммы вектора вибрации и достоверность результатов испытаний.Регулирование токов подмагничивания по линейным законам упрощает воспроизведение вращающегося вектора вибрации, так как осуществляется простым линейным регулятором. Ста. билизация вектора вибрации и использование линейных законов задания кру. говой диаграммы вектора вибрации позволяют легко автоматизировать процесс испытаний,51 О15 Ф о р.м у л а и з о б р е т е н и я 1, Способ воспроизведения векто ра вибрации, по которому возбуждают вибрацию объекта с помощью двухэлектродинамических вибровозбудителей, действующих по двум взаимно перпендикулярным направлениям, и зада ют направление и модуль вектора вибрации изменением уровня вибрации,создаваемой каждым вибровозбудителем,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью сокращения трудоемкости, ЗО подвижные катушки вибровозбудителейзапитывают синфаэными токами одинаковой величины, направление векторавибрации задают, изменяя величинумагнитной индукции вибровозбудителей, 35а модуль вектора " изменяя токи подвижных катушек на одинаковую величину2. Способ по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью соз дания вращающегося вектора вибрации,магнитную индукцию изменяют путем периодического изменения токов подмагничивания по пилообразному закону,при этом между токами подмагничиванияустанавливают сдвиг Фаз 90 , а модуль вектора вибрации стабилизируют.3. Установка для воспроизведениявектора вибрации, содержащая платформу, соединенные с ней установленные 50по взаимно перпендикулярным направлениям электродинамические вибровозбудители, подвижная катушка каждогоиэ которых соединена через усилительмощности с задающим генератором, ис- .точники питания, подключенные к катушкам подмагничивания вибровозбуди"телей, и устройство для поддержанияуровня вибрации, включающее двухкомпонентный виброизмерительный преобра 5 13977 б 4 6зователь и усилитель с автоматичес- . дителей задающим генератором, источкой регулировкой усиления, включенный ники питания катушек подмагничивания между задающим генератором и усили- выполнены регулируемыми, а в устройтелем мощности, о т л и ч а ю щ а -ство для поддержания уровня вибрации я с я тем, что, с целью сокращения введен блок измерения вектора вибратрудоемкости, подвижные катушки элек- ции, входы которого подключены к вытродинамических вибровозбудителей ходам виброизмерительного преобразосоединены через один усилитель мощ- вателя, а выход - к управляющему вхоности с общим для обоих вибровозбу О ду усилителя.