Электродинамический вибратор

Союз СокетскикСоциалистическиереспублик ЕТЕЛЬСТВ ВТОУСКОМ(22)Занвлено 2401,80 (21)2874830/18-10 с присоединением заявки РЙ -(088.8) Дата опубликования описания 0702 2) Авторы изобретени Е. Божк Пуэь Институт проблем машиностроени(7) Заявител 54) ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ ВИБР ческ Кроме того, в два последовател ка дифференциров го иэ которых по первого сумматор положения подвиж чен к входу перв братор содержит но соединенных бло ния, выходы каждоключены к входама выход датчика ой катушки подклю" го блока дифференИзобретение относится к вибрацион ной технике, а именно к электродинами им возбудителям колебаний, и может найти применение в качестве источника механических колебаний в стендах для виброиспытаний и моделирования.Известен электрбдинамический вибратор, содержащий магнитопровод с обмоткой подмагницивания, подвижную цилиндрическую катушку, установленную в воздушном зазоре магнитопровода, задающий генератор, два сумматора, усилитель тока, два блока дифференцирования и цепь обратной связи с датчиком положения подвижной катушки и блоком обратнойсвязи 0 3 .Однако известным вибратором нельзя задавать испытуемому объекту усилия, изменяющиеся по закону, определяемому задающим генератором.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является электродинамический вибратор, содержащий магнитопровод с обмоткой подмагничивания, установленную в воздушном зазоре магнитопровода подвижную цилиндрическую катушку, длинакоторой больше длины воздушногозазора, задающий генератор, подключенный к подвижной катушке через после"довательно соединенные первый ивторой сумматоры и усилитель тока, атакже цепь обратной связи, состоящуюиэ последовательно соединенных датцика положения подвижной катушкии блока обратной связи, выход которого подключен к второму входу второго сумматора 121.9028613цирования и к входу первого сумматора.Этот вибратор позволяет формировать силовое воздействие на объект, изменяющееся по закону, определяемому задающим генератором, но точность такого формирования относительно невысока и не соответствует предьявляемым требованиям.Целью изобретения является повышение точности Формирования заданного силового воздействия на испытуемый объект. Указанная цель достигается тем, что в электродинамицесий вибратор, содержащий магнитопровод с обмоткой подмагницивания, установленную в воздушном зазоре магнитопровода подвижную цилиндрическую катушку, длина которой больше длины воздушного зазора, задающий генератор, подключенный к подвижной катушке через последовательно соединенные первый и второй сумматоры и усилитель тока, цепь обратной связи, состоящую из последовательно соединенных датчика положения подвижной катушки и блока обратной связи, выход которого подключен к второму входу второго сумматора, дополнительно введены блок Формирования модели-эталона вибратора, два выпрямителя, два Фильтра, два элемента сравнения и усилитель с регулируемым коэффициен 35 том усиления, причем выход задающего генератора через усилитель с регулируемым коэффициентом усиления подключен ко входу блока формирования модели-эталона, а через40 последовательно соединенные первый выпрямитель и первый сглаживающий фильтр - к одному входу первого элемента сравнения, ко второму входу которого подключен через последова 45 тельно соединенные второй выпрямитель и второй сглаживающий фильтр выход блока формирования модели- эталона, а выход первого элемента сравнения соединен с управляющим входом усилителя с регулируемым50 коэффициентом усиления, подклюценного своим выходом к одному входу второго элемента сравнения, к второму входу которого подключен выход второго сумматора, а выход второго элемента сравнения и его второй вход соединены соответственно с вторым и третьим входами первого сумматора. 4На чертеже представлена структурная схема электродинамического вибратора.Электродинамический вибратор содержит магнитопровод 1 с обмоткой 2 подмагницивания, подклюценной к источнику 3 постоянного тока, подвижную цилиндрическую катушку ч с платформой и испытуемым объектом 5 на ней, задающий генератор 6, первый сумматор 7, второй сумматор 8, усилитель тока 9, датчик 10 положения подвижной катушки, блок 11 обратной связи, усилитель 12 с регулируемым коэффициентом усиления, блок 13 Формирования модели-эталона вибратора, первый 11 и второй 15 выпрямители, первый 16 и второй 17 сглаживающие Фильтры, первый 18 и второй 19 элементы сравнения.Выход задающего генератора 6 подключен к первому входу первого сумматора 7, выход которого через второй сумматор 8 и усилитель тока 9 подключен к подвижной катушкеВыход задающего генератора 6 подключен через усилитель с регулируемым коэффициентом усиления 12 к одному входу второго элемента 19 сравнения, к другому входу которого подключен выход второго сумматора 8, а выход второго элемента сравнения 19 и его второй вход соединен соответственно со вторым и третьим входами первого сумматора 7.Выход задающего генератора 6 через первый выпрямитель 11 и первый сглаживающий фильтр 16 подключен к одному входу первого элемента 18 сравнения, к второму входу которого через последовательно соединенные блок 13 Формирования модели-эталона, второй выпрямитель 15 и второй сглаживающий .фильтр 17 подключен выход усилителя 12. Выход первого элемента 18 сравнения подключен к управляющему входу усилителя 12,Датчик 10 положения подвижной катушки жестко связан с платформой, а его выход через блок 11 обратной связи подключен ко второму входу второго сумматора 8.Усилитель 12 с автоматически регулируемым коэффициентом усиления определяет независимость сигнала на входе блока 13 формирования модели-эталона от изменения величины напряжения на выходе задающегогенерат 1 ра 6.902861 15 На выходе задающего генератора бформируется сигнал, пропорциональный силе, которую нужно передаватьиспытуемому объекту. Сигнал поступает на вход сумматора 7 и черезсумматор 8 - на усилитель тока 9,который создает ток в обмотке подвижной катушки 4, обеспечивающийвозникновение силы, действующейна подвижную часть вибратора.Кроме того, на вход сумматора 7поступает сигнал с выхода элементасравнения 19, который формируетразность напряжения, пропорционального величине сигнала на входе усилителя тока 9 и напряжения, пропорционального величине сигнала навходе блока 13 формирования модели- эталона.На третий вход сумматора 7 поступает сигнал, пропорциональный вели 40455055 5Блок формирования модели-эталона13 представляет собой функциональный преобразователь сигнала, формирующий передаточную функцию вибратора без учета влияния испытуемогоизделия. Кроме того, блоком 13 осуществляется коррекция коэффициентаусилителя 12 при наличии различныхдестабилизирующих факторов и поддержание постоянным его выходного 10сигнала,Элемент 19 сравнения Формируетразность сигналов, поступающих свыходов усилителя 12 и второго сумматора 8.Цепь обратной связи, состоящаяиз датчика 10 положения подвижнойкатушки и платформы.вибратора иблока 11 обратной связи, служит длясоздания электромагнитной подвески г 0подвижной системы.Подвижная катушка 4 с цилиндрической обмоткой подвергается действиюэлектромагнитной силы, пропорциональной току на выходе усилителя 9 и 5магнитной индукции, создаваемойобмоткой 2 подмагничивания,Элемент сравнения 18 служит дляформирования разности выпрямленногоблоком 14 и сглаженного блоком 16 30напряжения с выхода задающего генератора б и выпрямленного блоком 15 исглаженного блоком 17 напряжения свыхода блока 13 формирования моделиэталона. 35Устройство работает следующимобразом. чине сигнала на входе усилителя тока 9.Еаким образом, на выходе сумматора 7 формируется напряжение, при котором перемещение подвижной части вибратора соответствует пропорциональности напряжения на выходе задающего генератора силе, действующей на испытуемый объект.Изобретение позволяет повысить точность отработки заданных режимов силового воздействия при испытании объектов на вибропрочность, виброустойцивость и вибронадежность, что необходимо для получения более достоверной информации о качестве испытываемых изделий.Формула изобретенияЭлектродинамический вибратор, содержащий магнитопровод с обмоткой подмагницивания, установленную в воздушном зазоре магнитопровода;подвижную цилиндрическую катушку,. длина которой больше длины воздушного зазора, задающий генератор, подключенный к подвижной катушке через последовательно соединенные первый и второй сумматоры и усилитель тока, цепь обратной связи, состоящую из последовательно соединенных датчика положения подвижной катушки и блока обратной связи, выход которого. подключен к второму входу второго сумматора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности формирования заданного силового воздействия на испытуемый объект, в него дополнительно введены блок формирования модели-эталона вибратора, два выпрямителя, два фильтра, два элемента сравнения и усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, приф чем выход задающего генератора подключен через усилитель с регулируемым коэффициентом усиления ко.входу блока формирования модели-эталона, а через последовательно соединенные первый выпрямитель и первый сглаживающий фильтр - кодному входу первого элемента сравнения, к второму входу которого подключен через последовательно соединенныевторой выпрямитель и второй сглаживающий фильтр выход блока формирования модели- эталона, а выход первого элементасравнения соединен с управляющимвходом усилителя с регулируемымкоэффициентом усиления, подключенного своим выходом к одному входувторого элемента сравнения, к второму входу которого подключен выходвторого сумматора, а выход второгоэлемента сравнения и его второйвход соединены соответственно с 02861 8вторым и третьим входами переогосумматора.Источники информациипринятые во внимание при экспертизез 1.Авторское свидетельство СССРй 546386, кл, В 06 В 1/04, 1975.2. Авторское свидетельство СССРМ 623585, кл. В 06 В 1/04,1977