Устройство для возбуждения автоко-лебаний

Устройство для возбуждения автоко-лебаний

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Ссгветскик

Социалистическик

Реслублик

<,г>814477

Ф "Ъ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 250679 (21) 2783517/18-28 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 230381, Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 10. 04 . 81 (511М. Кл.З

В 0 6 В 1/04 //

G 01 N 7/00

Государственный когкитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 534. 232: 620. .178.5(088.8) (72) Авторы изобретения

A.Е.Божко, В.И.Савченко и О.ф.Полищук

*д (71) Заявитель

Институт проблем машиностроения AH Украинской

CCP (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ АВТОКОЛЕБАНИЙ

Изобретение относится к вибрационной технике, а именно к устройствам для возбуждения автоколебаний и может быть применено в стендах для испытания различных изделий на вибрации.

Известно устройство для возбуждения автоколебаний, содержаг1ее последовательно соединенные вибропреобразователь, устанавливаемый на испытуемом изделии, усилитель с регулируемым уровнем сигнала, фильтр, усилитель мощности и возбудитель колебаний (1).

Недостатком устройства являются нелинейные искажений, вызванные тем, что уровень сигнала ограничивают по амплитуде.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для возбуждения автоколебаний, содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь, устанавливаемый на испытуемом изделии, согласующий усилитель, фаэовращатель, фильтр, усилитель поганости, возбудитель колебаний 12).

Недостатком устройства явлвтся нелинейные искажения сигнала, вызванные тем, что согласующий усилитель используется как нелинейный элемент, и его выходной сигнал ограничен по амплитуде. Чем больше амплитуда автоколебаний, тем больше нелинейные искажения, искличить которые с помощьи фильтра не всегда удается, что снижает точность виброиспытаний.

Цель изобретения — уменьшение нелинейных искажений.

Укаэанная цель достигается тем, что устройство снабжено последовательно соединенным усилителем с регулируемым коэффициентом усиления, вход которого подключен к выходу вибропреобразователя, и сумматором, ко второму входу которого подключен выход согласующего усилителя, а к .выходу — вход фазовращателя.

На фиг. 1 представлена блок-схема

2О устройства, на фиг. 2 а — напряжение на выходе согласуищего усилителя; на фиг. 2 б — напряжение на выходе усилителя с регулируемом коэффициентом усиления; на фиг. 2 в — напряжение на выходе сумматора.

Устройство содержит возбудитель

1 колебаний .с установленным на нем испытуемым изделием 2, вибропреобраэователь 3, установленный на изде30 лии 2, параллельно вкличенные согла814477 сующий усилитель 4 и усилитель 5 с регулируемым коэффициентом усиления, суммато 6, ко входам которого подключены усилителя 4 и 5, последовательно соединенные фазовращатель 7, вход которого подключен к выходу сумматора 6, фильтр 8, и усилитель 9 мощ-ности, к выходу которого. подключен возбудитель 1 колебаний.

Устройство работает следующим образом.

При выполнении условий баланса амплитуд и баланса фаз в замкнутой цепи, состоящей из вибропреобразователя 3, согласующего усилителя 4, сумматора 6, фазовращателя 7, фильтра 8, усилителя 9 и возбудителя 1 колебаний, возбуждаются автоколебания с резонансной частотой испытуемого изделия 2.

Дифференциальное уравнение, описывающее автоколебания в устройствах без усилителя 5 и сумматора 6, в общем виде можно записать таким образом (для мягкого режима возбуждения»)

»»-?.Ех»- Ы» «= ac c,!! )pi», где х — координата движения испытуемого изделия 2; его коэффициент затухания;

4)о — собственная частота изделия

2; а(— коэффициент передачи усилителя 9 мо>>ности фильтра 8, возбудителя 1 колебаний, фазовращателя 7 и вибропреобразователя 3; коэффициент усиления согласующего усилителя 4 на линейном участке;

J3 — коэффициент передачи вибропреобразователя 3;

5 — постоянная.

Нелинейные искажения определяются

> членом, содер>хашим третью степень х.

Чем больше этот член по сравнению с членами, содержащими первую степень х, тем больше нелинейные искажения.

Дифференциальное уравнение движения испытуемого изделия 2 предлагае- мого устройст»а имеет вил

x+76»+td>»-- М k< l1- >фу — )>3 x+t(1 Ра, где k> — коэффициент усиления усилителя 5.

Из этого выражения видно, что относительная величина члена, вносящего нелинейные искажения с введением усилителя 5 уменьшается, следовательно, уменьшаются нелинейные искажения

Сигнал на выходе согласующего усилителя 4 ограничен по амплитуде и при возрастании амплитуды автоколебаний, его форма приближается к прямоугольной (фиг. 2 а). Усилитель 5 работает на линейном участке характеристики и его выходное напряжение имеет вид синусоиды (фиг. 2 б). Напряжения с выходом согласующего усилителя 4 и усилителя 5 поступают на вход сумматора 6. В выходном сигнале сумматора 6 (фиг. 2 в) высшие гармоники значительно ослаблены по сравнению с первой и легко отфильтровываются.

20 Изобретение позволяет повысить точность проведения виброиспытаний.

Формула изобретения

Устройство для возбуждения автоколебаний, содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь, устанавливаемый на испытуемом изделии, согласующий усилитель, фазовращатель, фильтр, усилитель мощности> возбудитель колебаний, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений, оно снаб- жено последовательно соединенным усилителем с регулируемым коэффициентом усиления, вход которого подключен к выходу вибропреобразователя, и сумматором, ко второму входу которого подключен выход согласу> >щего усилителя, а к выходу — вход фазовращателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 163768, кл. G 01 И 7/00, 1964.

2. Авторское свидетельство СССР

50 Р 386303, кл. G 01 М 7/00, 1973 (прототип).

814477

Фиг.1

Вводы соглисующею усилителя Ф усилителя Х

8 суииююора6

Фиг.2

Составитель A.Êàðàòüèà

Редактор В.Еремеева Техред М.Федорнак Корректор Г.Решетник

Заказ 884 11 Тираж 527 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ПП I Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4