Устройство для воспроизведения спектра случайных вибраций

Устройство для воспроизведения спектра случайных вибраций

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцкалисткческих

Республик

< 1>728018 (61) Дополнительное к авт. свкд-ву (511М. Кл. б 01 М 7/00 (22) За я алеко 03.08.78 (21) 2651800/25 — 28 с присоединением заявки И

Гесударстеенный комитет (23) Приоритет

/

Опубликовано 15.04.80. Бюллетень Эй 14

Дата опубликования описания 15.04.80 до делам изобретений н открытий (53) УД К620.178.5 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. Н. Богомолов, А. Р. Давидов и А. Ю. Попов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ СПЕКТРА

СЛУЧАЙНЪ|Х ВИБРАЦИЙ

Изобретение относится к области испытательной техники, а именно, к устройствам для воспроизведения спектра случайных вибраций на электродинамическом вибростенде.

Известны устройства для воспроизведения спектра случайных вибраций, содержащие генератор шума, многоканальную память, параллельные каналы выравнивания и анализа спектра с полосовым фильтром и блоком автоматической регулировки усиления в каждом канале, сумматор, усилитель мощности, возбудитель колебаний, измерительный вибропреобразователь и переключатель, служащий для подключения полосовых фильтров к генератору шума и памяти в режиме записи, а к вибропреоб разователю — в режиме воспроизведения случайных вибраций t l ) . Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для воспроизведения спектра случайных вибраций с последовательным формированием и анализом спектра, содержащее задатчик случайного сигнала, выполненный в виде кольцевой магнитной ленты с последовательно установленны2 ми одноканальными головками записи, воспроизведения и стирания, усилитель мощности, электродинамический возбудитель колебаний, датчик вибрации и контур обратной связи для коррекции воспроизводимой записи случайного сигнала, выполненный в виде последовательно соединенных анализатора спектра с дискретным сканированием частоты, первого переключателя, задатчика спектра, второго переключателя, 10 соединенного с управляющим входом усилителя с автоматической регулировкой усиления, основной вход которого соединен с выходом полосового фильтра с дискретным сканированием частоты, а выход — с одним из входов сумматора, второй вход которого соединен с головкой воспроизведения.и входом полосового фильтра, а выход .— с головкой записи (2)

Основным недостатком известных устройств является низкая точность формирования заданного спектра. Это обусловлено тем, что даже при сравнительно малом числе каналов погрешность перезаписи, вызванная неравномерностью амплитудно-частотной характеристики задатчика и возрастающая пропорционально числу ккклов

728018

3 коррекции-перезаписи (числу каналов), достигает значительной величины. Кроме того, в процессе настройки спектра в известных устройствах испытуемое изделие непрерывно подвергается воздействию широкополосной случайной вибрации высокого уровня, сравнимого с испытательным. Ширина спектральных каналов

{узкополосных составляющих) определяется шириной полосы прапускания узкополосных фильтров и является неизменной, что не позво- !0 ляет более гибко осуществлять регулирование спектра вибраций, например, увеличивать число каналов, приходящихся на резонансные области объекта испытаний. Такое устройство является сложньм, вследствие наличия анали- !5 затора спектра н полосового фильтра с дискретным сканированием частоты.

Целью изобретения является снижение стоимости устройства за счет исключения анализатора спектра и повышение точности. 20

Эта цель достигается тем, что устройство для воспроизведения спектра случайных вибраций, содержащее последовательно включенные задатчик случайного сигнала, выполненный в виде кольцевой магнитной ленты с последова- 25 . тельно установленными головкой записи, головкой стирания и головкой воспроизведения, усилитель мощности, электродинамический возбудитель колебаний и контур обратной связи для коррекции воспроизводимой записи ЗО случайного сигнала, снабжено второй головкой воспроизведения и переключателем головок воспроизведения, при этом вторая головка воспроизведения выполнена одноканальной, а первая головка воспроизведения и головки записи и стирания выполнены многоканальными.

На чертеже изображена структурная схема устройства для воспроизведения спектра случайных вибраций.

Устройство содержит задатчик случайного сигнала, выполненный в виде кольцевой маг-, нитной ленты 1 с. последовательно установленными многоканальными переключаемыми ми;нитными головкамИ 2, 3 и 4 записи, стира- 45 ния, воспроизведения, соответственно, и вторую одноканальную магнипгую головку 5 воспроизведения, а также переключатель 6 головок 4 и 5 воспроизведения, соединяющий их с последовательно соединенными усилителем 7 мощности и электродинамическим воз. будителем 8 колебаний, Датчик 9 ускорений, виброметр 10, элемент 11 сравнения, выход которого соединен с управляющим входом усилителя 12 с автоматической регулировкой ss усиления, основной вход которого соединен с магнитной головкой 4 воспроизведения, а выход — .с магнитной головкой 2 записи образуют контур обратной связи.

Устройство содержит также эадатчик !3 дйсперснй вибрации в узких частотных полосах, подключенный ко второму входу элемента I сравнения через переключатель 14.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно с помощью магнитной головки 2 в каналы блока магнитной записи записываются узкополосные случайные сигналы.

При этом их частотные полосы не перекрываются и в сумме составляют рабочий диапазон частот виброиспытаний.

Магнитные головки 2, 3, 4 и переключа- . тель 14 включаются на первый канал, а переключатель 6 устанавливается в положение а.

Записанный в первом канале узкополосный сигнал воспроизводится с помощью магнитной головки 4 и через переключатель 6 и усилитель 7 мощности подается на электродинамический возбудитель 8 колебаний. С помощью датчика 9 ускорений вибрация преобразуется в электрический сигнал, уровень которого, а следовательно и уровень вибрации в данной частотной полосе, измеряется виброметром 10.

Полученное значение Ч - сравнивается в элементе 11 сравнения с заданным значением Ч . „..

Сигнал рассогласования поступает на усилитель

12 с автоматической регулировкой усиления, на другой вход которого подается корректируемый узкополосный сигнал с выхода магнитной головки 4 воспроизведения. После воспроизведения этот сигнал тут же стирается магнитной головкой 3 стирания. Одновременно сигнал с выхода усилителя 12 с автоматической регулировкой усиления, уровень которого скорректирован в соответствии с имеющимся рассогласованием, подается на магнитную головку 2 записи и вйовь записывается в первом канале.

После окончания первого цикла коррекции магнитные головки 2, 3, 4 переключаются на следующий канал, а переключатель 14 устанавливается в соответствующее положение. Производится коррекция сигнала во втором канале и т.д. После окончания коррекции последнего узкополосного сигнала требуемый спектр случайного процесса сформирован.

Магнитные головки 2, 3, 4 отключаются, а переключатель 6 устанавливается в положение б. При этом суммарный широкополосный случайный сигнал, равный сумме записанных узкополосных сигналов, воспроизводится магнитной головкой 5 воспроизведения и через переключатель 6 и усилитель 7 мощности подается на электродинамический возбудитель 8 колебаний, где и создается широкополосная случайная вибрация с заданным спектром.

В режиме формирования спектра каждый узйополосный сигнал перезаписывается лишь один раз, что исключает накопление погрешнос72801

У7

Составитель В, Шихтер

Техред Ж.Кастелевич

Корректор М. Демчик

Редактор Е. Зубивтова

Тираж 1019 .. Подписное

UHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1123/42

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ти и обуславливает повышение точности.

Упрощение аппаратуры формирования спектра позволяет удешевить ее; ориентировочно, на 50%.

Формула изобретения

Устройство для воспроизведения спектра случайных вибраций, содержащее последовательно включенные задатчик случайного сигнала, 10 выполненный в виде кольцевой магнитной ленты с последовательно установленными головкой записи, головкой стирания и головкой воспроизведения, усилитель мощности, электродинамический возбудитель колебаний и контур обратной связи для коррекции воспроизводи8

6 мой записи случайного сигнала, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью. снижения стоимости устройства за счет исключения анализатора спектра и повышения точности, оно снабжено второй головкой воспроизведения и переключателем головок воспроизведения, при этом вторая головка воспроизведения выполнена одноканальной, а первая головка воспроизведения и головки записи и стирания выполнены многоканальными.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское, свидетельство СССР У- 347б12, кл. G 01 М 7/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР Р 504957, кл. G 01 М 7/00, 1973 (прототип).