Электродинамический вибратор

Электродинамический вибратор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

с о п и I-A" н и."в

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<но724219

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное н авт. свид-ву (22) Заявлено 101178 (21) 2684327/18-10 с присоединением заявки Мо— (23) Г1риоритет (51)М. Кл.2

В 06 В 1/04

Государственный, комитет

СССР по делам изобретений н открытнй

Опубликовано 30.0380, Бюллетень ((о 12

Дата опубликования описания 3003.80 (53) УДК 534. 232 (088.8) (72) Авторы изоБретения

Г.С.Росии и Л.И.Устеленцев (71) 3 а яв ител ь (54) ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ ВИБРАТОР

2 ный на подвижной системе вибратора, блок двойного интегрирования, подключенный к акселерометру, и сумматор, причем усилитель сигнала выполнен с регулируемым коэффициентом усиления и входом соединен с блоком двойного интегрирования, а выходом с сумматором, ко второму входу которого подключен задающий генератор, 1О а к выходу - усилитель мощности.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого электродинамическогo вибратора.

Вибратор состоит из подвижной

15 системы 1„ к которой прикреплен акселерометр 2, соединенный через блок 3 двойного интегрирования с усилителем 4 сигнала. Задающий генератор 5 и усилитель 4 сигнала

2р присоединены к сумматору 6, который подключен к усилителю 7 мощности, питающему силовую катушку 8, помещенную в зазоре постоянного магнита 9.

25 Устройство работает следующим образом.

С акселерометра 2 при колебаниях идет электрический сигнал пх, пропорциональный ускорению х подвижной

3р системы вибратора 1 (где n — коэфИзобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано при разработке устройств для вибрационных испытаний. .: Известны электродинамические вибраторы с подвеской, жесткость которой может регулироваться механическим путем для настройки на резонанс (1) и (2) .

Однако эти устройства сложны в регулировке.

:. Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности электродинаМический вибратор, содержащий кольцевой постоянный .магнит, подвижную систему с силовой катушкой, располо.женной в магнитном зазоре, задающий генератор, усилитель сигнала.и усилитель мощности, подключенный к силовой катушке (3).

Недостатком этого вибратора явля. ется узкий рабочий диапазон частот из-за невозможности плавной регулировки жесткости системы.

:, Цель изобретения — расширение рабочего диапазона частот путем обеспечения регулирования жесткости подвески подвижной системы.

Это достигается тем, что в вибратор введены акселеромето, закрепленВесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда и техники безопасности черной металлургии

724219 фициент преобразовани я акселерометра) ° Этот сигнал поступает на блок 3 цвойного интегрирования, который совершает двойное интегрирование, и с его выхода идет сигнал п,х, пропорциональный колебательному смещению подвижной системы вибратора (здесь

n„- суммарный коэффициент преобразования акселерометра и интегратора) °

При этом и в дальнейшем предлагается, что полоса пропускания всех электрон ных устройств (блок двойного интегрирования,. усилитель, сумматор, усилитель мощности) значительно шире

" поЛосы частот, в которой осуществляется регулировка жесткости подвески, что технически довольно легко выполнимо, так как частотные свойства электронных устройств лучше, чем у механических систем. Таким образом, передаточные функции электронных устройств можно считать чисто действительными. Этот сигнал усиливается усилителем 4 сигнала с коэффициентом усиления п до значения

n n х и поступает на вход сумматора б, на второй вход которого поступает напряжение U„ от задающего генератора 5. С выхода сумматора идет электрический сигнал U„ п,п х. Знак плюс или минус здесь получается путем подключения сигнала от усилителя 4 сигнала к прямому или инвертирующему входу сумматора 6. Этот сигнал усиливается усилителем 7 мощности с коэффициентом усиления и до значе . ния U = n>(J„ + n, n n>x и поступает в силовую йатушку 8 вибратора.

Уравнение движения подвижной системы вибратора имеет вид тпх + rx+ kx = 41, (1) где m — масса подвижной системы вибратора;

r — - коэффициент силы трения подвески вибратора;

k — жесткость подвески;

x,õ,õ — ускорение, скорость и перемещение подвижной системы вибратора; — коэффициент электромеханической связи вибратора; ток в силовой катушке вибратора.

Уравнение для электрической цепи силовой катушки в предположении, что в цепи протекает гармонический ток, имеет вид

x = I (R+R„+ 1 >.> 1 к) (2) где R — - выходное сопротивление усилителя мощности;

R — сопротивление силовой катушк ки индуктивность силовой катушки и — г> 11„+ г>„п г> х, (3) где U -напряжение усилителя мощности, Из уравнений (2) и (3) определяется ток в силовой катушке nU >- и> и, и ххххх

+ R»+ к

Подстановка этого выражения в уравнение (1) после преобразований

10 дает з КппзИ к

К +

Из вновь полученного уравнения видно, что полная (приведенная) ,жесткость подвески вибратора теперь выражается в виде

ni n» пэ

В + В + lu> L„ (6) т.е. становится управляемой за счет изменения коэффициентов усиления усилителей.

Таким образом, предлагаемый электродинамический вибратор имеет плавную регулировку жесткости подвески путем изменения коэффициентов усиления усилителей при высокой

30 надежности регулирования.

Формула изобретения

Электродинамический вибратор, содержащий кольцевой постоянный магнит, подвижную систему с силовой катушкой, расположенной в магнитном зазоре, задающий генератор, усилитель сигнала и усилитель мощности, подключенный к силовой катушке, О т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона частот

40 путем обеспечения регулирования жесткости подвески подвИжной системы, в него введены акселерометр, закрепленный на подвижной системе вибратора, блок двойного интегрирования, 4 подключенный к акселерометру, и сумматор, причем усилитель сигнала выполнен с регулируемым коэффициентом усиления и входом соединен.с блоком двойного интегрирования, gp а ВыхОдОм с сумматором кО ВтОрОму входу которого подключен задающий генератор, а к выходу — усилитель мощности

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

970815, кл. В 06 В 1/04, 1946.

2. Авторское свидетельство СССР

9188089, кл. В 06 В 1/04, 1964, 3. Авторское свидетельство СССР щ 9178536, кл. В 06 В 1/04; 1964 (прототип) °

724219

Составитель В.Пирогов

Техред Э.Чужик

Редактор С.Тимохина

Корректор,Я.Веселовская

Заказ 762/3 Тираж 565

UHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д ° 4/5

Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная., 4