Устройство для виброиспытаний

(71) Харьковский институт радиоэлроники им, акад. М.К. Янгеля(56) Авторское свидетельство СССРУ 1244529, кл. С 01 М 7/00, 1983.Авторское свидетельство СССРР 1097902, кл. С 01 М 7/00,С 01 Н 13/00, 1982,ИБРОИС 1 ЫТАНИЙ сится к испыта ретно к устнных испытаний в,. Целью изобре ение информаделения в проициента демпГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ В (57) Изобретение отно тельной технике, конк ройствам для вибрацио механических объекто тения является расшир тивностиза счет опре цессе испытаний коэфф фирования. Устройство содержит блок 10 выделения максимума и фазовый компаратор 9, связанные через сопровождающие фильтры 7, 8 с вибропреобразователями 4, 5, установленными на вибровозбудителе 3 и испытуемом объекте 6. Блок 10 и компаратор 9 через соответствующие ключи 12 и 11 связаны с вычислительным блоком 13. При прохождении максимума амплитудно-частотной характеристикой объекта по сигналу блока 10 в регистр 15 вычислительного блока 13 записывается код частоты д, . При достижении фа зового сдвига= Л( 2 по сигналу фазового компаратора 9 в регистр 14 вычислительного блока 13 записывается код частоты о 4 . В блоке 13 происходит вычисление коэффициентадемпфирования по зависимости 5: -, /Х 2 . 4 ил.Изобретение относится к испытательной технике, конкретно к устройствам для вибрационных испытаний механических объектов.Цель изобретения - расширение информативности за счет определения в процессе испытаний коэффициента демпфирования.На Фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на Фиг. 2 и 3 - амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики исследуемой механической системы соответственно; на Фиг.4 блок-схема алгоритма вычисления коэффициецта демпфирования, реализуемая блоком обработки информации,Устройство для виброиспытаний содержит генератор 1 синусоидальных колебаний с блоками компрессии и развертки частоты, подключенный черезусилитель 2 к вибровозбудителю 3, первый и второй вибропреобразователи 4 и 5, первый преобразователь 4 установлен на вибровозбудителе 3, а второй - на испытуемом объекте 6, первый и второй сопровождающие фильтры 7 и 8, подключенные каждый сигнальными входами к соответствующим вибропреобразователям 4 и 5, фазовый компаратор 9 и блок 10 выделения максимума, первый 11 и второй 12 ключи, выходы которых связаны с блоком 13 обработки информации, выполненным в виде вычислительного блока, регистры 14 и 15 переменных которого подключены к выходам соответствующих ключей 11 и 12, и регистр 1 б результатов, связанный с блоком 17 индикации. Вход блока 10 выделения максимума связан с выходом второго сопровожда- ющего Фильтра 8 и вторым входом Фазового компаратора 9, первый вход которого подключен к выходу первого сопровождающего фильтра 7 и управляющему входу усилителя 2Управляющие входы ключей 11 и 12 подключены соответственно к выходу блока 10 выделения максимума и фазового компаратора 9, а информационные входы ключей 11 и 12 подключены к выходу кода частоты генератора 1 синусоидальных колебаний. Управляющий выход генератора 1 синусоидальных колебаний подключен к управляющим вхоцам сопровождающих фильтров 7 и 8. Устройство работает следующим образом.Генератор 1 синусоидальных колебаний осуществляет развертку часто 5ты м) электрического сигнала в заданном диапазоне. Сигнал после усиления усилителем 2 преобразуется вибровозбудителем 3 в механические колебания, уровень которых стабилизируется цепью компрессии: вибровозбудитель 3 - вибропреобразователь4 - сопровождающий фильтр 7 - усилитель 2, Сигнал отклика объекта 6,снимаемый с вибропреобразователя 5,поступает через второй сопровождающийфильтр 8 на блок 10 выделения макси-мума и на первый вход фазового компаратора 9. На второй вход фазовогокомпаратора 9 поступает сигнал спервого вибропреобразователя 5 черезсопровождающий фильтр 7.В момент прохождения максимумакривой амплитудно-частотной характе 25 ристики, выделяемого блоком 10, последний вырабатывает кпульс, поступающий на управляющий вход второгоключа 12, В регистр 15 переменнойвычислительного блока 13 записывается код частоты и) , поступающий наинформационный вход ключа 12 с выхода кода частоты генератора 1 синусоидальных колебаний. Процесс развертки частоты д продолжается, и в35момент достижения фазовым сдвигоммежду сигналами, поступающими свибропреобразователей 4, 5 величиныЯ = фр Фазовый компаратор 9 вырабатывает импульс, поступающий напервый ключ 11, по которому код частоты сд, с выхода кода частоты генератора 1 записывается в регистр 14переменной вычислительного блока 13.В качестве вычислительного блока13 в устройстве могут быть применены микроЗВМ, например "Электроника-б 0",Результат вычисления поступает вблок 17 индикации.Колебания механической системывблизи резонанса достаточно точномогут быть описаны уравнением движения системы с одной степенью свободы, решение которого для амплитудыустановившихся колебаний имеет вид сТ2321 где 2 -2ст цЭом 3 1 ЗЗ амплитуда вынужденных колеба-. ний системы;прогиб под действием статической внешней силы,.равной ее обобщенной амплитуде;коэффициент демпфирования; коэффициент расстройки; где Е - абсолютная погрешность.Предложенное устройство позволяет определять коэффициент демпфирования испытуемого объекта как механической системы непосредственно в процессе испытаний например при испытаниях 101 на обнаружение резонансных частот без дополнительной обработки результатов.где сд - текущее значение частотыколебаний; сд - собственная частота соответок ствующей консервативной сис.темы. Максимум 2 - максимум кривой амп-, .литудно-частотной характеристики достигается на частоте сд,о которая является собственной частотой рассматриваемой диссипативной системы - частотой амплитудного ре- зонанса.Фазовый сдвиг Ч определяется по зависимости28 ыЧ= агсдМ = Я /2 при и = и, (фазовый резонанс).Коэффициент демпфирования Ь определяется по зависю 4 ости2 1ок о42При использовании микроЭВМ Электроника-бО" для вычисления значений коэффициента 8 демпфирования можно использовать итерационную формулу Ньютона для вычисления квадратного корня где- текущее значение корня; Х - число, из которого извлекается корень.Значение1 считается удовлетворительным, если15 20 мативности за счет определения в процессе испытаний коэффициента демпфирования испытуемого объекта, оно снабжено вторым ключом, блок обработки информации выполнен в виде вычислительного блока, входы регистров переменных которого подключены к выходам ключей, второй ключ управляющим входом подключен к выходу блока выделения максимума, информационныйвход второго ключа связан с выходомкода частоты генератора синусоидальных колебаний,а управляющий вход 55первого ключа подключен к выходу фазового компаратора. 25 30 35 40 Формула изобретения Устройство для виброиспытаний, содержащее генератор синусоидальных колебаний с блоками компрессии иразвертки частоты, подключенный че- . рез усилитель к вибровозбудителю,два вибропреобразователя, из которыхпервый установлен на вибровозбудителе, а второй на испытуемом объекте,первый и второй сопровождающие фильтры, подключенные каждый сигнальнымвходом к соответствующему вибропреобразователю, а управляющим входом -к выходу генератора синусоидальныхколебаний, блок выделения максимума,соединенный с выходом второго сопровождающего фильтра, фазовый компаратор, подключенный к выходам сопровождающих фильтров, ключ, информационный вход которого связан с выходом кода частоты генератора синусоидальных колебаний, блок обработкиинформации, связанный с выходом ключа, и блок индикации, вход которогосвязан с выходом блока обработки информации, отличающеесятем, что, с целью расширения инфор 33523211352321 Щг Составитель. А. ЗабегаевТехред А. Кравчук Корректор Н. Король актор А. Долин Заказ 5557/4 роектна г, Ужгород,еское предпр оиэводственно-пол Тираж 776 НИИПИ Государственного ко по делам изобретений и 35, Москва, Ж, Ваушская