Устройство для испытания изделий на широкополосную случайную вибрацию

Устройство для испытания изделий на широкополосную случайную вибрацию

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических республик

»»91

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (SI ) Дополнительное к авт. саид-ву(22)Заявлено 29.11.79 (21) 2847749/25-28 с присоелинениект заявки,рв (23) Приоритет "

Опубликовано 07.04.82. Бюллетень яв 13

Дата опубликования описания 07.04 . 82 (51)M. Кл.

G 01 М 7/00

Впудвретвишый коиитет

СССР

Ио девки изебретеиий и открытий (53) УДК 620.178..53(088.8) Я.С.Урецкий, 3.А.Баширов, А.А.Стрельников, В.Г.Рыгалин, Д.А,Гречинский и В.А.Клочко (72) Авторы изобретения

/ (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ИЗДЕЛИИ

НА ШИРОКОПОЛОСНУЮ СЛУЧАЙНУЮ

ВИБРАЦИЮ

Изобретение относится к испытагельной технике, а именно к устройствам для испытания изделий на широкополосную случайную вибрацию, и может быть применено в машиностроении, Известно устройство для испытания изделий на широкополосную случайную вибрацию, содержащее генератор белого шума, узкополосные фильтры-усилители, сумматоры, на которые подаются выход" ные сигналы фильтров-усилителей и фа-тв зоинверторы, выборочно включаемые в линии связи узкополосных фильтровусилителей с сумматорами 13.

Недостатком устройства является невысокое быстродействие, обусловлен- тэ ное ручной коммутацией фильтров-усилителей и фазоинверторов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устно ройство для испытания изделий на ши"

Ъ рокополосную случайную вибрацию, со" держащее генератор белого шума, узкополосный фильтр, блок девиации узко"

2 полосного сигнала, блок многоканальной памяти, элементы записи и воспроизведения, сумматор, последовательно соединенные усилитель мощности, возбудитель колебаний с установленным на его подвижной части или на изделии дат чи ком вибраций, анализатор спе ктра, первый коммутатор, блоки сравнения, ко вторым входам которых подключен задатчик спектра, второй коммутатор, выход которого подключен к унравляющему входу регулируемого усилителя,подключенного выходом к входу блока многоканальной памяти (23.

Устройство позволяет проводить испытание изделий на широкополосную случайную вибрацию, однако на этапе формирования спектра, на возбудитель колебаний подают наряду с откорректированными частотными полосами неоткорректированные, что снижает точ" ность формирования спектра. Кроме того, формирование спектра осуществляется с помощью перестраиваемого

3 9188 фильтра с неидеальной амплитудно-частотной характеристикой,.что также снижает точность формирования спектра.

Цель изобретения - повышение точности формирования требуемого широкополосного случайного сигнала путем последовательного возбуждения колебаний узкополосным случайным сигналом и коррекции его уровня. о

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено, блоком управ" ления, третьим коммутатором, первым ключом, сумматор выполнен с управляемым числом входов, которые подключены >s к соответствующим выходам блока многоканальной памяти, входы последнего подключены с помощью третьего коммутатора к выходу регулируемого усилителя, выход которого через первый ключ подсоединен к входу сумматора, генератор белого шума через узкополосный фильтр подключен к входу блока девиации частоты, выполненному в виде последовательно соединенных второго ключа; двухвходового сумматора, первого и второго элементов записи и воспроизведения, из которых второй

:подключен выходом ко второму входу регулируемого усилителя, и третьего зо ключа, выходом подключенного ко второму входу двухвходового сумматора, причем управляющие входы элементов записи и воспроизведения, всех ключей, узкополосного фильтра, третьего коммутатора и блока многоканальной памяти подключены к выходу блока управления.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 белого шума, к выходу которого подключен узкополосный фильтр 2, имеющий амплитудно-частотную характеристику, близкую к прямоугольной, последовательно соединенные второй ключ 3, двухвходовой сумматор 4, первый и второй элементы 5 и 6 записи и воспроизведения соответственно, третий ключ 7, выход которого подключен ко второму входу сумматора 4, выход we- 5О мента 6 подключен ко входу регулируемого усилителя 8, выход последнего через первый ключ 9 подсоединен ко входу сумматора 10 с регулируемым числом входов, ко входам сумматора

10 подключены также соответствующие выходы блока 11 многоканальной памяти, входы которого через третий ком06 4 мутатор 12 подсоединены к выходу

Регулируемого усилителя 8, устройсво содержит также последовательно соединенные усилитель 13 мощности, вход которого подключен к выходу сумматора 10, возбудитель 14 колебаний, на подвижной части которого или на изоляции установлен вибродатчик 15, анализатор 16 спектра, первый коммутатор 17, блоки 18 сравнения, ко вторым входам которых подключен задатчик 19 спектра, выходы блоков 18 сравнения через второй коммутатор 20 подключены к управляющему входу регулируемого усилителя 8. Выходы блока 2 1 управления подключены-к управляющим входам узкополосного фильтра 2, всех ключей 3, 7, 9, элементов 5 и 6 записи и воспроизведения, третьему коммутатору 12 и блоку 11 многоканальной памяти.

Элементы блок-схемы, обозначенные позициями 3-7, образуют блок 22 девиации узкополосного сигнала.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с генератора 1 белого шума, имеющий равномерный спектр в рабочем диапазоне частот, поступает через узкополосный фильтр 2, имеющий амплитудно-частотную характеристику, близкую к прямоугольной, на вход второго ключа 3 и далее через двухвходовый сумматор 4 на вход элемента 5 записи и воспроизведения сигнала, который в этот момент включен в режим "Запись !".

После записи узкополосного сигнала первый элемент 5 записи и воспроизведения сигнала переключается в режим "Воспроизведение I а второй элемент 6 записи и воспроизведения сигнала включается в режим "Запись 1", при этом режим "Воспроизведение I осуществляется при скорости V,которая больше величины скоростй V при которой осуществлялся режим

"Запись I", из-за чего происходит сдвиг узкополосного спектра на оси частот. Величина отношения скорости

V /V выбирается такой, чтобы сдвиг спектра происходил на величину ширины спектра д<м узкополосного процесса, В режиме "Воспроизведение II" сигнал с .выхода второго элемента 6 записи и воспроизведения сигнала посту" пает на вход регулируемого усилитепя

8 и через третий ключ 7, двухвходовый сумматор 4 а вход первого эпе5 91880 мента 5 записи и воспроизведения сигнала и процесс переноса спектра узкополосного сигнала на оси частот вновь повторяется.

Узкополосный сигнал с выхода pery- s лируемого усилителя 8 поступает на вход третьего коммутатора 12 и на вход первого ключа 9 и далее на сумматор 10, усилитель 13 мощности, возбудитель 14 колебаний, где происходит О преобразование электрических колебаний в механические. ,Вибродатчик 15 преобразует механические колебания снова в электрические, которые поступают на вход 15 анализатора 16 спектра и через первый коммутатор 17 поступают на блок

18, где происходит сравнение с заданными значениями. Сигнал рассогласования через второй коммутатор 20 посту- 20 пает на управляющий вход регулируемого усилителя 8, Коэффициент усиления регулируемого усилителя 8 устанавливается таким, чтобы сигнал рассогласования стремил-25 ся к нулю. Скорректированный таким образом узкополосный процесс с выхода регулируемого усилителя 8 поступает через третий коммутатор 12 на запись в первый канал блока 11 многоканальнойв памяти. Затем точно также происходит запись во второй канал блока 11 мно" гоканальной памяти скорректированного узкополосного процесса, спектр которого уже сдвинут относительно спектра первого узкополосного процесса.

Высокая прямоугольность амплитудно-частотной характеристики узкополосного фильтра 2, приводит к существен-< ному уменьшению взаимосвязи между каналами, что в свою очередь позволяет осуществлять последовательную коррекцию усиления узкополосных процессов и запись их в блок многока- 4 нальной магнитной памяти.

Формула изобретения

Устройство для испытания изделий на широкополосную случайную вибрацию, содержащее генератор белого шума, узкополосный фильтр, блок девиации . узкополосного сигнала, блок многоканальной памяти, элементы записи и воспроизведения, сумматор, последовательно соединенные усилитель мощности, возбудитель колебаний с установленным на его подвижной части или на изделии вибродатчиком, анализатор спектра, первый коммутатор, блоки сравнения, ко вторым входам которых подключен задатчик спектра, второй коммутатор, выход которого подключен к управляющему входу реryлируемого усилителя ; подключенного

EblxopoM к входу блока многоканальной памяти,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности формирования требуемого широкополосного случайного сигнала путем последовательного возбуждения колебаний узкополосным случайным сигналом и коррекции его уровйя, оно снабжено блоком управления, третьим коммутатором и первым ключом, сумматор выполнен с управляемым числом входов, которые подключены к соответствующим выходам блока многоканальной памяти, входы последнего подключены с помощью третьего коммутатора к выходу регулируемого усилителя, выход которого через первый ключ подсоединен к входу сумматора, генератор белого шума через узкополосный фильтр подключен к входу блока девиации частоты, выполненному в виде последовательно соединенных второго ключа, двухвходового сумматора, первого и второго элементов записи и воспроизведения, второй из которых подключен выходом ко второму входу регулируемого усилителя, и третьего ключа, подключенного выходом ко второму входу двухвходового сумматора, причем управляющие входы элементов записи и воспроизведения, всех ключей, узкополосного фильтра, третьего коммутатора и блока многоканальной памяти подключены к выходу блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Божко А.Е. и Урецкий Я.С. Системы .формирования спектра случайных вибраций. "Наукова Думка", Киев, 1979, с. 113-115.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2583669,кл. G 01 M 7/00, 1979 (прототип).

918806

Составитель А.Каратыш

Редактор С. Патрушева Техред Е. Харитончик Корректор Г.Огар

Заказ 2127/25 Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Гасударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная, 4