Возбудитель механических колебаний

Возбудитель механических колебаний

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пi 5535lo

Фоюа Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.02.76 (21) 2325100/33 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 05.04.77. Бюллетень К 13

Дата опубликования описания 16.05.77 (51) М. Кл.е G 01М 7/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытии (53) УДК 534.232(0888) (72) Авторы изобретения

О. И. Колесник, Ф. М. Лурье, В. А. Иванов, Н. П. Розлач и Ю. A. Молин (71) Заявитель

Ленинградское отделение ордена Трудового Красного Знамени

Центрального научно-исследовательского и проектного института строительных металлоконструкций (54) ВОЗБУДИТЕЛЬ МЕХАНИЧЕ(;КИХ КОЛЕБАНИЙ

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при неразрушающих вибрационных испытаниях строительных конструкций.

Известны возбудители механических колебаний типа вибромашин, в которых неуравновешенная масса вращается с переменной скоростью (1), В этом случае для регулировки применяется двигатель переменного тока с механическим приспособлением или контактные кольца с введением переменного сопротивления и обмотку ротора.

Вибромашины этого типа не могут устойчиво возбуждать вынужденные колебания, так как применяемые асинхронные электродвигатели обладают недостаточно жесткой механической характеристикой. Наличие механического приспособления не дает возможности установить заданную скорость вращения, а это, в свою очередь, не позвлояет определить резонансную частоту исследуемого объекта. Кроме того, значительные габариты и вес вибромашин этого типа не позволяют возбуждать колебания отдельных элементов конструкций, изгибная жесткость которых невелика.

Известен и другой возбудитель механических колебаний, содержащий электродвигатель

C неуравновешенной массой на валу и устройство для изменения скорости вращения вала (2).

Недостатком этого устройства является невозможность обеспечения устойчивого режима

5 вынужденных колебаний исследуемого элемента в резонансной зоне, так как при небольшом запасе мощности источника колебаний ход процесса вынужденных колебаний зависит от его характеристики, которая недоста10 точно жестка. Прп вибрацпонных испытаниях резонансная зона является рабочей зоной впбро v1 ашины.

Целью изобретения яьляется обеспечение устойчивого режима вынужденных колебаний

15 во всем диапазоне частот и особенно в резонансной области.

Эта цель достигается тем, что в известном возбудителе электродвигатель выполнен 3-х фазным синхронным, а устройство для изме20 нения скорости вращения вала состоит из задатчика частоты, коммутатора и фазоинверторов, причем выход фазоинверторов соединен с соответствующей обмоткой трехфазного элекродвигателя, а вход фазопнверторов через коммутатор подключен к задатчику частоты.

На фиг. 1 показана блок-схема возбудителя механических колебаний; на фиг. 2 — блоксхема задатчика частоты.

Возбудитель механических колебаний соЗр держит трехфазный синхронный элсктродви553510 гатель 1, на валу которого закреплена несбалансированная масса 2, фазоинверторы 3, 4 и

5, коммутатор 6 и задатчик частоты 7. Он содержит генератор звуковой частоты 8 электрически последовательно связанный через переключатель 9 с преобразователем 10 синусоидального напряжения в импульсное и через переключатель 11 с формирователем 12, выход которого подключен ко входу кольцевого коммутатора 6 (фиг. 1), генератор декад- 10 ный 13 последовательно электрически связанный через переключатель 9 с преобразователем 10 ц далее через переключатель 11 с формирователем 12, кроме того, генератор 14 лпнейноизменяющегося напряжения последова- 15 тельно электрически связанный с преобразователем аналог †часто 15 и далее через переключатель 11 с формирователем 12.

Предлагаемый возбудитель работает следующим образом: на исследуемую конструкцию 20 крепится электродвигатель 1 с несбалансированной массой 2, скорость вращения вала электродвигателя 1 изменяется по заданному закону. Для этого на обмотки электродвигателя 1 через фазоинверторы 3, 4, 5 выходов 2а кольцевого коммутатора 6 подается трехфазное напряжение с частотой, изменяющейся по заданному закОну. Ha axon i

1эежпм работы вибратора выбирают при з помощи задатчика частоты 7. Задатчик частоты может работать в трех режимах: ручная плавная регулировка частоты; ручная дискретная регулировка частоты; автоматическая регулировка частоты. 40

Для плавной регулировки частоты вынужденных колебаний во всем диапазоне напряжение генератора звуковой частоты -8 подается через переключатель 9 на преобразователь

10, который из синусоидального напряжения 4 формирует импульсное, поступающее через переключатель 11 на формирователь 12, с его выходов напряжение со сдвигом по фазе на

90 подается па кольцевой коммутатор 6 (фиг. 1).

Для дискретной регулировки частоты вынужденных колебаний с генератора декадного

13 синусоидальное напряжение подается через переключатель 9 на преобразователь 10 и далее, как описано выше.

Для автоматической регулировки частоты. вынужденных колебаний генератор 14 линейноизменяющегося напряжения вырабатывает напряжение, поступающее на преобразователь аналог — частота 15, где оно преобразуется в импульсное напряжение с линейноизменяющейся частотой, с его выхода, оно через переключатель 11 подается на формирователь 12 н далее, как описано выше.

Таким образом предлагаемый возбудитель за счет жесткости механической характеристики трехфазного синхронного электродвигателя и возможности регулировать частоту вынужденных колебаний и закона ее изме ения позволяет обеспечить устойчивые вынужденные колебания исследуемых элементов и особенно в резонансной области, Формула изобретения

Возбудитель механических колебаний, содержащий электродвигатель с неуравновешенной массой на валу и устройство для изменения скоросги вращения вала, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью обеспечения устойчивости режима вынужденных колебаний, в нем электродвигатель выполнен трехфазным синхронным, а устройство для изменения скорости вращения вала состоит из задатчика частоты, коммутатора и фазоинверторов, 1гричем выход фазоинверторов соединен с сответствующей обмоткой трехфазного электродвигателя, а выход фазоинверторов через коммутатор подключен к задатчику частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Шапиро Г. А. «Вибрационные испытания здания», Стройиздат, М., 1972, с. 145 †1.

2. Кононенко В. О. «Колебательные системы с ограниченным возбуждением», Наука, М., 1964, с. 30 — 38.

Составитель Л. Шарова

Редактор И, Квачадзе Техред А. Камышникова Корректор И. Позняковская

Заказ 906/3 Изд. № 10 Тираж 1106 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4)5

Типография, пр. Сапунова, 2