Устройство для испытаний на случай-ные вибрации

Устройство для испытаний на случай-ные вибрации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соцнелнстнчесинх

Реслублнн

ОГ ИГРАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ti) 815547 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 25.04. 78(21) 261 7310/25-28 (5t)N. Кл. с присоединением заявки М

Q 01 М 7/00

Рвуддрвтевкньй кемктет

COCA по делам вааеретенкк я вткрмткй (23 ) Приоритет

Опубликовано 23.03.81. Бюллетень М11

Дата опубликования описания 23.03.81 (53) УДК 620.178..5{088.8) (72) Авторы изобретения

А. A. Стрельников, A. Г. Баширова, А и В. A. Миэрин (7I) Заявитель

Казанский ордена Трудового Красного 3н авиационный институт им. А. Н. Туполева

{54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ НА СЛУЧАЙНЫЕ

ВИБРАЦИИ

Изобретение относится к виброислыта ниям изделий, а именно к устройствам для испытаний на случайные вибрации, и может быть применено в приборостроении.

Известно устройство для испытания на случайные вибрации, содержащее последовательно соединенные генератор шу ма, формирующие фильтры, усилители автоматического регулирования уровня (АРУ), сумматор, вибростенд, анализатор спектра, блок управления усилителями АРУС .

Недостаток этого устройства - низкая точность, обуслсвленная ограничением сигнала.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для испытаний на случайные вибрации, содержащее последовательно соединенные генератор шума, формирующие фильтры, усилители АРУ, сумматор, вибростенд, анализатор спектра, из2 мерители дисперсий, блок управления усилителями АРУ 2).

Недостатком известного устройства является ограниченность динамического диапазона, выэываклпая ограничение сигнала, что искажает формируемый спектр вибрации. 1ель изобретения - повышение точности °

Поставленная цель достигается тем, .что устройство снабжено вторым бло.ком управления и двумя трехканальными блоками, из которых первый подключен входом к генератору шума, выходом - ко входам формирующих фильтров, 35 а второй входом — к.выходу сумматора, .а выходом - ко входу вибростенда, каждый трехканальный блок содержит свой сумматор и в каждом канале управляемый аттенюатор, выход которого подклю29 чеи ко входу. сумматора, фильтр с равномерно спадающей характеристикой и фйльтр с равномерно возрастающей. характеристикой, причем разноименные

15547 4

10

3 8 фильтры выключены в одноименные каналы трехканальных блоков на входе аттенюаторов, входы трех измерителей дисперсии подключены ко входам аттенюаторов второго трехканального блока, а выходы — ко входу второго блока управления, выходы которого подключены к управляющим входам всех аттеиюаторов.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство для испытаний на случайные вибрации содержит генератор 1 шума, усилитель 2, согласующий выход генератора 1 со входом первого трехканального блока 3, состоящего из управляемых аттенюаторов 4-6, сумматора 7 и фильтров 8 и 9 с равномерно спадающей и равномерно возрастающей характеристи.— ками соответственно, выход первого трехканального блока 3 подключен ко входу формирующих фильтров 10, усилители 11

АРУ, сумматор 12, второй трехканальный блок 1 3, состоящий иэ управляемых аттенюаторов 14-16, сумматора 17 и фильтров 18 и 19 с равномерно возрастающей и равномерно спадающей характеристиками со ответственно, выход блока 13 подключен ко входу вибростенда 20, выход вибростенда через анализатор 21, блок 22 управления усилителями А РУ подключен ко входу усилителей 11, измерители

23-25 дисперсии, подключенные входами ко входам управляемых аттенюаторов 14-16, а выходами — ко второму блоку 26 управления аттенюаторами 4, 5,6,14,15 и 16.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал генератора шума через усилитель 2, первый трехканальный блок

3 поступает на вход формирующих фильтров 10. Сформированный сигнал через усилители 11 АРУ, сумматор 12, второй трехканальный блок 13 поступает на вибростенд 20. Сигнал, снятый с вибростенда через анализатор 21, блок

22 управления усилителями АРУ, корректирует коэффициенты усиления усилителей 11 АРУ. Сигналы с выходов измерителей 23-25 дисперсии поступают на второй блок 26 управления, выходы которого подключены ко входам управления аттенюаторов 4,5,6,14,15 и 16. . При отсутствии сигнала на входах управления аттенюаторов, последние имеют некоторые фиксированные средние коэффициенты передачи. Второй блок 26 управ пения и трехканальные блоки 3 и 13 работают таким образом, чтобы стабилизировать дисперсию сигнала на выходе формирования около порогового значения, не допуская при этом ограничения сигнала, что устраняет искажения формируемого спектра, повышая тем самым точность испытаний.

Если сигнал на входах управления аттенюаторов есть, и дисперсии на выходах фильтров 18 и 19 равны, то блок

26 реагирует только на сигнал измерителя 23 дисперсии, измеряющего общую дисперсию сигнала на входе блока

13, и управляет аттенюаторами 4 и 14, оставляя коэффициенты передач аттенюаторов 5,6,15 и 16 неизменными., При этом, если дисперсия на входе блока 13 превышает его порого-ограничения, то коэффициент передачи аттенюатора 4 уменьшается, а аттенюатора 14 повышается во столько раз, во сколько раз уменьшается коэффициент аттенюатора 4, сводя дисперсию на вход-= блока 13 к требуемому пороговоьу значению. Повышение коэффициента передачи аттенюатора 14 увеличивает дисперсию на выходе сумматора 17, что расширяет динамический диапазон формирования и уменьшает искажения, вызванные ограничением сигнала.

Если же дисперсия на входе блока 13 не равна требуемой, а дисперсии на выходах фильтров 18 и 19 не равны, например дисперсия на выходе фильтра 18 больше, чем на выходе фильтра 19, то коэффициенты передач аттенюаторов 4 и

14 изменяются, а аттенюаторов 5 и 15 уменьшаются, пока дисперсия на выходе фильтра 18 не достигнет своего порог вого значения.

Учитыв ая, что амплитудно-частотная

4О характеристика (АЧХ) аттенюатора 5 равномерно спадающая, а аттенюатора

1 5 — рави ом ерн о возрастающая, то и х произведение равно некоторому значению, не зависящему от частоты, т.е. реэуль 4 тиру1ощая АЧХ равномерна, поэтому одновременное уменьшение коэффициентов передач аттенюаторов 5 и 15 не изменяет форму результирующей АЧХ.

Уменьшение коэффициента передачи а1 о тенюатора 5 вызывает уменьшение общей дисперсии на входе блока 13, что «ле чет за собой увеличение коэффициента передачи аттенюатора 4 и соответствующего уменьшения коэффициента передачи аттенюатора 14. В свою очередь, увеличение общей дисперсии на входе блока 13 вызывает превышение порогового значения дисперсии на выходе фильтра 18 что влеS 81 чет за собой уменьшение коэффициентов передач аттенюаторов 5 и 15 и т.д., пока дисперсии на входе блока 13 и на выходе фильтра 15 не становятся равными своим пороговым значениям. Если же после того, как общая дисперсия на входе блока.

13 равна порогсвому значению, дисперсия на выходе фильтра 18 оказывается мень— ше порогового значения, то коэффициенты передач аттенюаторов 5 и 15 увеличиваются, пока дисперсия на выходе фильтра 18 не достигнет своего порогового значения. Зто влечет за собой превышение общей дисперсии порогового значения на входе блока 13, что вызывает соответствующее изменение коэффициентов передач аттенюаторов 4 и 14 и т.д., пока значения дисперсии на входе блока 13 и выходе фильтра 18 не достигнут своих пороговых значений.

Если же дисперсия .на выходе фильтра 18 меньше, чем дисперсия на выходе фильтра 19, то коэффициенты передач аттенюаторов 5 и 15 имеют неизменные средние значения, а управление коэффициентам передач аттенюаторов 4, 14, 6 и

16 происходит по аналогичному алгоритму.

Таким образом, предлагаемое устрой ство позволяет стабилизировать значение дисперсии сигнала на выходе формирователя спектра около порогового.значения, не ограничивая сигнал в блоке фор. мирования, что повышает точность формирования спектра вибраций.

Формула изобретения

Устройство для испытаний йа случайные вибрации, содержащее последовате5547 6 льно соединенные генератор шума, формирующие фильтры, усилители автоматического регупирсв ения уровня, сумматор вибростенд, анализатор спектра, измерители дисперсии, блок управления усилителями автоматического регулирования уровня, о т и и ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью повышения точности, оно снабжено вторым блоком управления и двумя трехканальными блоками, из которых первый подключен входом к генераторушума, выходом — ко входам формирующих фильтров, а второй — входом к выходу сумматора, а выходом — ко входу вибростенда, 1 каждый трехканальный блок содержит свой сумматор, и в .каждом канапе управляемый аттенюатор, выход которого подключен ко входу сумматора, фильтр с равномерно спадающей характеристикой и фильтр с равномерно возрастающей характеристикой, причем разноименные фильтры включены в одноименные каналы трехканальных блоков на входе aw тенюаторов, входы трех измерителей дисперсии подключены ко входам аттенюаторов второго трехканального блока, а выходы - ко входу второго блока управления, выходы которого подключены к управляющим входам всех аттенюаторсв.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 419755, кл. („Ol М 7/100 1974.

2. Вибрационные испытания элементов и устройств автоматики. М., Энергия, 1976, с. 100.

Составитель А. Каратыщ

Т йа — ам Ко екто Л. Иван

Заказ 102 1/69 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

nî делам изобретений и открытий

113035, Москве, Ж -35, Рауаская наб., д. 4/5

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