Устройство для испытаний на случай-ные вибрации

О П И С А Н И Е (п 1815547ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцналнстнчесинхРеслублнн(51)М. Кл. с присоединением заявки М Ст 01 М 7/00 Ьвуддретевкнмй кемктет СССР по делам вааеретенкк я вткрмткй. Г. Ми аш рин Казанский ордена Трудового Красного Зн авиационный институт им. А. Н. Туполева) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ НА СЛУЧАЙНЫЕ ВИБРАЦИИ к управления ится к виброиснынно к устройствамчайные вибрации,кено в приборостро го устройства явинамическогоограничение сигрмируемый спектр о для испытания содержащее посые генератор шуры, усилители авовышение точ я вания у остенд, анализ ения усилитеэтого устройства - ни слсвленная ограничениемНедостатокточность, обусигнала.Наиболее близким к прпо технической сущности явройство для испытаний навибрации, содержащее послсоединенные генератор шумщие фильтры, усилители Атор, вибростенд, аналиэвт длагаемому ляется устлучайные довательно а, формирую- У, суммаор спектра, иэИзобретение относниям изделий, а имедля испытаний на слуи может быть примении.Известно устройсяна случайные вибрацииледовательно соединеннма, формирующие фнльттоматического регулиро(АРУ), сумматор, вибртор спектра, блок управлями АРУС. Опубликовано 23.03.81. Бюллетень М 11 Дата опубликования описания 23.03.81 мерители дисперсий, бло усилителями АРУ 21,Недостатком известно ляется ограниченность д диапазона, вызывающая нала, что искажает фо вибрации.11 ель иэобретения -тиПоставленная цель достигается тем,.что устройство снабжено вторым блоком управления и двумя трехканальными блоками, из которых первый подключен входом к генератору шума, выходом - ко входам формирующих фильтров тба второй входом - к.выходу сумматора, ,а выходом - ко входу вибростенда, каждый трехканальный блок содержит свой сумматор и в каждом канале управляемый аттенюатор, выход которого подключеи ко входу. сумматора, фильтр с равномерно спадающей характеристикой и фальтр с равномерно возрастающей характеристикой, причем разноименные15547 410 55 3 8фильтры выключены в одноименные каналы трехканальных блоков на входе аттенюаторов, входы трех измерителей дисперсии подключены ко входам аттенюаторов второго трехканального блока, авыходы - ко входу второго блока управления, выходы которого подключены купрюляющим входам всех аттеиюаторов.На чертеже представлена блок-схемапредлагаемого устройства,Устройство для испытаний на случайные вибрации содержит генератор 1 шума, усилитель 2, согласующий выход генератора 1 со входом первого трехканального блока 3, состоящего из управляемых аттенюаторов 4-6, сумматора 7 ифильтров 8 и 9 с равномерно спадающейи равномерно возрастающей характеристи. -ками соответственно, выход первого трехканального блока 3 подключен ко входуформирующих фильтров 10, усилители 11АРУ, сумматор 12, второй трехканальныйблок 13, состоящий иэ управляемых аттенюаторов 14-16, сумматора 17 ифильтров 18 и 19 с равномерно возрастающейи равномерно спадающей характеристиками соответственно, выход блока 13 подключенко входу вибростенда 20, выход вибростенда через анализатор 21, блок 22управления усилителями А РУ подключенковходу усилителей 11, измерители23-25 дисперсии, подключенные входами ко входам управляемых вттенювторов 14-16, а выходами - ко второмублоку 26 управления вттенювторвми 4,5,6,14,15 и 16.Устройство работает следующим образом.Сигнал генератора шума через усилитель 2, первый трехканальный блок3 поступает на вход формирующих фильтров 10, Сформированный сигнал черезусилители 11 АРУ, сумматор 12, второй трехканальный блок 13 поступаетна вибростенд 20, Сигнал, снятый свибростенда через анализатор 21, блок22 управления усилителями АРУ, корректирует коэффициенты усиления усилителей 11 ДРУ, Сигналы с выходовизмерителей 23-25 дисперсии поступаютнв второй блок 26 упрюления, выходыкоторого подключены ко входам управления аттенювторов 4,5,6,14,15 и 16.. При отсутствии сигнала на входах управления аттенюаторов, последние имеютнекоторые фиксированные средние коэф"фициенты передачи. Второй блок 26 управ пения и трехканальные блоки 3 и 13работают таким образом, чтобы стабилизировать дисперсию сигнала на выходе формирования около порогового значения, не допуская при этом ограничения сигнала, что устраняет искажения формируемого спектра, повышая тем самым точность испытаний.Если сигнал на входах управления аттенюаторов есть, и дисперсии на выходах фильтров 18 и 19 равны, то блок 26 реагирует только на сигнал измерителя 23 дисперсии, измеряющего общую дисперсию сигнала на входе блока 13, и управляет аттенюаторами 4 и 14,оставляя коэффициенты передач аттенюаторов 5,6,15 и 16 неизменнымиПриэтом, если дисперсия на входе блока 13 превышает его порого-ограничения, то коэффициент передачи аттенювтора 4 уменьшается, а аттенюатора 14повыщается во столько раз, во сколько рвзуменьшается коэффициент аттенюатора 4,сводя дисперсию на входе блока 13 ктребуемому пороговоьу значению. Повышение коэффициента передачи вттенювтора 14 увеличивает дисперсию на выходесумматора 17, что расширяет динамический диапазон формирования и уменьшаетискажения, вызванные ограничением сигнала.Если же дисперсия на входе блока 13не равна требуемой, а дисперсии нв выходах фильтров 18 и 19 не равны, например дисперсия на выходе фильтра 18больше, чем нв выходе фильтра 19, токоэффициенты передач аттенюаторов 4 и 3514 изменяются, а вттенювторов 5 и 15уменьшаются, пока дисперсия на выходефильтра 18 не достигнет своего порога- вого значения.Учитывая, что амплитудно-частотнвя4 Охарактеристика (АЧХ) аттенюатора 5равномерно спадающая, в вттенювтора15 - равномерно возрастающая, то ихпроизведение равно некоторому значению,не зависящему от частоты, т,е, реэуль-45 тиру 1 ощвя АЧХ равномерна, поэтому одновременное уменьшение коэффициентов передач аттенювторов 5 и 15 не изменяетформу результирующей АЧХ.Уменьшение коэффициента передачи ач 5 Отенюатора 5 вызывает уменьшение общейдисперсии на входе блока 13, что лечет зв собой увеличение коэффициента передачи аттенювтора 4 и соответствующегоуменьшения коэффициента передачи аттенювторв 14. В свою очередь, увеличениеобщей дисперсии на входе блока 13 вызывает превышение порогового значениядисперсии на выходе фильтра 18 что вле5 81чет за собой уменьшение коэффициентовпередач аттенюаторов 5 и 15 и т.дпокадисперсии на входе блока 13 и на выходефильтра 15 не становятся равными своимпороговым значениям. Если же после того, как общая дисперсия на входе блока,13 равна порогсвому значению, дисперсияна выходе фильтра 18 оказывается мень -ше порогового значения, то коэффициентыпередач аттенюаторов 5 и 15 увеличиваются, пока дисперсия на выходе фильтра 18 не достигнет своего пороговогозначения. Зто влечет за собой превышение общей дисперсии порогового значенияна входе блока 13, что вызывает соответствующее изменение коэффициентов передач аттенюаторов 4 и 14 и т.д., показначения дисперсии на входе блока 13и выходе фильтра 18 не достигнут своихпороговых значений,Если же дисперсия на выходе фильтра 18 меньше, чем дисперсия на выходефильтра 19, то коэффициенты передачаттенюаторов 5 и 15 имеют неизменныесредние значения, а управление коэффициентам передач аттенюаторов 4, 14, 6 и16 происходит по аналогичному алгоритму.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет стабилизировать значение дисперсии сигнала на выходе формирователя спектра около порогового.значения, не ограничивая сигнал в блоке фор.мирования, что повышает точность формирования спектра вибраций.Формула изобретенияУстройство для испытаний йа случайные вибрации, содержащее последовате 5547 6льно соединенные генератор шума, формирующие фильтры, усилители автоматического регулирования уровня, сумматор вибростенд, анализатор спектра, измерители дисперсии, блок управления усилителями автоматического регулирования уровня, о т и и ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью повышения точности, оно снабжено вторым блоком управления и двумя трехканальны ли блоками, из которых первый подключен входом к генераторушума, выходом - ко входам формирующих фильтров, а второй - входом к выходу сумматора, а выходом - ко входу вибростенда, 1 каждый трехканальный блок содержитсвой сумматор, и в .каждом канапе управляемый аттенюатор, выход которого подключен ко входу сумматора, фильтр с равномерно спадающей характеристикой и фильтр с равномерно возрастающей характеристикой, причем разноименные фильтры включены в одноименные каналы трехканальных блоков на входе агтенюаторов, входы трех измерителей дисперсии подключены ко входам аттенюаторов второго трехканального блока, а выходы - ко входу второго блока управления, выходы которого подключены к управляющим входам всех аттенюаторсе.30Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР% 419755, кл. (01 М 7/100 1974.2. Вибрационные испытания элементов и устройств автоматики. М., "Энергияф, 1976, с. 100.. 4/5 илиад ППП Патент", г. Ужгород роек акаэ 102 1/69 Т ВНИИ ПИ Государс по делам из 113035, Москве, ж 907 Поенного комитета СССРретений и открытийЖ -35, Рауаскаи наб.,кто Л Ивансвое