Устройство для регулирования параметров колебаний дебалансного вибратора

Союз СоветскикСоциалистически кРеспублик ОЛ ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ и 981911(22) Заявлено 17,04,80 (21) 2915260/18-28с присоединением заявки ЭЙао делам нзоеретеннй н отерытнй)9Ленинградский ордена Ленина политехнический институт 1,им. М. И. Калинина(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ КОЛЕБАНИЙ ДЕБАЛАНСНОГО ВИБРАТОРА 1Изобретение относится к вибралионной технике и может быть использовано для возбуждения колебаний с регулируемыми параметрами. Известно устройство для регулирования5 амплитуды и направленности колебания дебалансных вибраторов с приводом от синхронных двигателей 1 3,1 ОНедостатком устройства является существенная зависимость колебаний виб-ратора от параметров нагрузки.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для регулирования параметров коле-.; баний дебалансного вибратора с приводом от асинхронных двигателей, в котором источник питания одного из двигателей снабжен фазосдвигающим блоком22 вНедостатком этого устройства является невозможность плавного регулирова 1 ния амплитуды и направленности возбуждаемых колебаний. 2Цель изобретения - повышение точности регулировки направленности колебаний и обеспечение возможности регу-. лирования величины вибротяговой силы,Поставленная цель достигается тем, что устройство для регулирования параметров колебаний дебалансного вибратора, содержащее задающий блок, двигатели приводов дебалансов, устанавливаемые на плите, и по числу двигателей преобразователи напряжения в частоту, управ- . ляемые источники питания двигателей и коммутирующие блоки, снабжено датчиком положения плиты, подсоединенными к каждому;двигателю датчиками числа оборотов и датчиками углового положения ротора двигателя, интегратором, блоком синхронизации, блоком регулирования направленности колебаний, блоком регулирования величины вибротяговой силы вибратора и по числу двигателей, схемами измерения фазового рассогласования и блоками обработки сигналов, вы 3 98191 ходы которых подключены ко входам преобразователей напряжения в частоту, а входы - к одному из выходов задаюшега блока, второй выход которого подключен ко входу интегратора, выход которого соединен со входами схем измерения фа зового рассогласования, вторые входы которых подключены к датчикам углового положения роторов, выходы схем измерения фазового рассогласования под О ключены ко вторым входам блоков обработки сигналов, третьи входы которых подключены к датчикам числа оборотов двигателя, четвертые и пятые входы соединены соответственно с выходами бло ков регулирования направденности колебаний и величйны вибротяговой силы, а ко второму входу интегратора присоединен выход блока синхронизации, два входа которого подключены к выходу интеграто ра.н датчика положения плиты соответственно.На чертеже представлена функциональная схема устройства для регулирования параметров колебаний дебалансного виб ратора.Устройство содержит задающий блок 1, интегратор 2 и в каждом канале блок 3 обработки сигналов, преобразователь 4 напряжения в частоту, коммутирующий з 0 блок 5, управляемый источник 6 питания двигателя 7 привода дебаланса, датчики 8 числа оборотов двигателя и 9 углового подожения ротора двигателя и схему 10 измерения фазового рассогласования, и, кроме того, блок 1 1 регулирования направленности колебаний, блок 12 регулирования величины вибротяговой сщты вибратора и блок 1 3 синхронизации и датчик 14 положения плиты. Устройство работает следующим образом.Напряжение, пропорциональное частоте вращения двигателей, с выхода задающего блока 1 подается на вход интегратора 2, в котором оно преобразуется в пилообразное напряжение, соответствующее закону изменения фазы дебалансов в пределах одного оборота, и периодом, равным50 периоду врашения дебалансов, Информация о действительном положении дебалансов получается при помощи датчика 9 углового положения.дебалансов и интегратора, входящего в схему 10 изменения55 фазового рассогласования. На вход схемы 10 измерения фазового рассогласования подается напряжение с датчика 8 числа оборотов ротора двигателя, пропорцио 1 4нальное действительной частоте вращения дебадансов, Это напряжение и импульсы датчика 9 углового подожения ротора двигателя используются для формирования пилообразного напряжения в схеме 10 измерения фазового рассогласования, Это напряжение сравнивается с пилообразным напряжением интегратора 2 при помощи усилителя-сумматора схемы 10 измерения фазового рассогласования, Выходное напряжение схемы 10, пропорциональное ошибке по фазе, усиленное и. скорректированное в блоке 3 обработки сигналов подается на вход преобразователя 4 напряжения в частоту. Коммутирующий блок 5, на вход которого подается напряжение с выхода преобразователя 4 напряжения в частоту, и последовательно соединенные с нид управляемый источник 6 питания двигателя и асинхронный двигатель 7 работает таким образом, чтобы установившаяся ошибка по фазе была минимальной, При этом ее величина будет обратнопропорциональна коэффициенту передачи фазового контура регулирования. Кроме того, напряжение с выхода задающего блока 1 подается на вход блока 3 обработки сигналов, в котором оно сравнивается с напряжением, пропорциональным действительной частоте вращения, поступаюшего с датчика 8 числа оборотов двигателя, Напряжение, пропорциональное ошибке по скорости также, как и напряжение, пропорциональное ошибке по фазе, используется для формирования управляющего сигнала в блоке 3 обработки сигналов.Если на вход блока 3 кроме напряжения с задающего блока 1 подать напряжение, пропорциональное угловому положению дебалансов, например с блока 1 1регулирования налравленности колебаний,то фазовая система будет работать такимобразом, что фаза врашения дебалансовв установившемся режиме будет пропорциональна напряжению, поступаюшему сблока 11. Этот используется в устройстве для независимой установки частотыи фазы вращения дебалансов,Таким образом, при наличии в устройстве двух каналов управления и блока 11 регулирования налравленности можно управлять направленностью колебаний вибратора, а при наличии четырех каналов управления и блока 12 регулирования величины вибротяговой силы вибратора можно изменять амплитуду силы.5 981911 6Согласованная работа нескольких:виб ком положения плить 1, подсоединенными 13раторов осуществляется с помощью блока к каждому двигателю датчикамисинхронизации, в котором сравнивают- оборотов и датчиками углового положеся фазы колебаний выходных напряжений ния ротора двигателя, интегратором, блоинтегратора 2 и датчика 14 положения у ком синхронизации, блоком регулирования плиты. Полученное напряжение, пропор- направленности колебаний, блоком регупециональное рассогласованию по фазе ука- рования величины вибротяговой силы вибзанных сигналов, с выхода блока 13 синм ратора и по числу двигателей, схемами хронизации подается на вход интегратора измерения фазового рассогласования и 2 и используется для коррекции фазы вы О блоками обработки сигналов, выходы ко ходного пилообразного напряжения инте- торых подключены ко входам пресбразо гратора 2, таким образом, чтобы рассо- вателей напряжения в частоту, а входыгласоваиие было минимальным, к одному из выходов задающего блокаоказТехнико-экономический эффект от второй выход которого подключен ко вхбвнедрения устройства определяется высо 35 ду .интегратора, выход которого соединен кой точностью воспроизведения различных со входами схем измерения фазового законов модуляции частоты, возможностью рассогласования, вторые входы которых регулирования величины и направленности подключены к датчикам углового положе вибротяговой силы. При использовании ния роторов, выходы схем измерения фачетырех двигательного дебалансного виб зового рассоглааэвания подключены ко ратора амплитуду вибротяговой силы прак- вторым входам блоков обработки сиг -тически можно изменять от максимально- налов, третьи входы которых подключены го значения до минимального, составляю к датчикам числа оборотов двигателя, щего 10-15 от максимальной амплитуды четвертые и пятые входы соединены сосилы. 25 ответственно с выходами блоков регулирования направленности колебаний ивеличины вибротяговой сипы, а ко втоформула изобретения рому входу интегратора подсоединен вьход блока синхронизации, два входа коУстройство для регулирования пара- ЗО торого подключены к выходу интегратора метров колебаний дебалансного вибра- и датчикаположения плиты соответствентора, содержащее задающий блок, двино.гатели приводов дебалансов, устанавлей преобразователи напряжения в часто- у .принятые во внимание при экспертизе ту, управляемые источники питания дви. Электромашинные виб то гателей и комоммутируюшие блоки, о т л и- сейсмической разведки, - В сб. Воп осы чаюшееся те тм, что, с целью по- возбуждения сейсмических волн вибс . опросы вышения точности регулировки направлен- ционным источником. Новосибирск, 1976. ности колебаний и обеспечения возмса О 2. Авторское свидетельство СССР ибности плавного регулирования величины Ж 247529 кл. 6 01 Ч 1/14, в ротяговой силы, оно снабжено датчи (прототип).ф1 967, Ж, Раувская наб., д. одпис 03/64 ВНИИПИ Госуд по дедам 113035, Москва