Устройство для воспроизведения узкополосной случайной вибрации

Устройство для воспроизведения узкополосной случайной вибрации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советск их

Социалистических

Республик (E1) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (5!)М. Кд.

G 01 М 7/00 (22) Занвлено 1О. 04. 81 (2! ) 3272626/25-28, с присоединением заявки МРкуаврстеснный квинтвт

СССР но двлаи нао4рвтвннй н атнрытнй (23) Приоритет

Опубликовано 30.10.82. Бюллетень К 40

{53) УДК 620.178. .5(088.8) Дата опубликования описания 30. 10.,82

/ " " .

С.П.Чинякин, Я.С.Урецкий, P.Â.Èíåêèí и С.Г.Бутолин умен@ (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель

Казанский ордена Трудового Красного 3 авиационный институт им. А.Н.Туполева (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ УЗКОПОЛОСНОЙ

СЛУЧАЙНОЙ ВИБРАЦИИ

Изобретение относится к испыта = тельной технике, а именно — к устройствам для воспроизведения узкополосной случайной вибрации.

Известно устройство для испытания изделий на случайную вибрацию, содержащее генератор случайного сигнала, полосовой избирательный усилитель с перестраиваемой полосой, регулируемый усилитель, усилитель мощности и возбудитель колебаний, цепь обратной связи, включающую вибродат чик и анализатор, выход которого подключен к управляющему входу регулируемого усилителя $1 ).

Недостатком известного устройства i явЛяется невысокая точность результатов испытаний, обусловленная невозможностью реализации стабильных параметров высокодобротного перестраиваемого во всем диапазоне частот полосового избирательного усилителя.

Наиболее близкое к предлагаемому по технической сущности устройство для воспроизведения узкополосной случайной вибрации содержит генераторы гармонического сигнала фиксированной и переменной частот, пооледовательно соединенные генератор белого шума, узкополосный фильтр, балансный модулятор с подключенным к нему генератором гармонического сигнала

:фиксированной частоты, регулируемый . усилитель, смеситель с подключенным к нему генератором гармонического сигнала переменной частоты, фильтр нижних частот, усилитель мощности и возбудитель колебаний, измерительную цепь, включающую вибродатчик, согласующий усилитель и измеритель параметров вибрации. Большая точность воспроизводимых этим устройством вибраций по сравнению, с рассмотренным выше обусловлена переносом спектра случайного сигнала в область более высоких частот $2), 3 970167 4

Однако система управления уровнем - пределением амплитуд и равномерной этого устройства обладает большой спектральной плотностью поступает на инерционностью. узкополосный фильтр 2 с требуемой

Цель изобретения - уменьшение полосой пропускания. С помощью баинерционности управления. 5 лансного модулятора 3 и высокочастотУказанная цель достигается тем, ного генератора 4 гармонического что устройство снабжено последова- . сигнала спектр переносится в область тельно соединенными блоками памяти, более высоких частот. С выхода бавычислений и управления, при этом лансного модулятора 3 сигнал постувыход последнего подключен к управ- 10 пает на регулируемый усилитель 5 с ляющему входу регулируемого усилите- переменным коэффициентом передачи, ля, управляемым ключом, служащим средняя частота которого настроена для соединения выходов фильтра ниж- . на верхнюю боковую частоту сигнала них частот и согласующего усилителя балансного модулятора 3. Для формирос блоком памяти, а также формирова- 15 вания низкочастотного сигнала в зателем тактовых импульсов, вход кото- данном диапазоне частот используется рого подключен к генератору гармони- смеситель б, на который подается

Ъ ческого сигнала переменной частоты, узкополосный шум с усилителя 5 и а выход - к управляющему входу клю- синусоидальный сигнал с генератора ча. го 7 переменной частоты. Со смесителя

На .чертеже представлена блок-схе- 6 сигнал поступает на фильтр 8 нижма устройства. них частот, который выделяет состав-.

Устройство для воспроизведения ляющую с разностной частотой. Полуузкополосной случайной вибрации со- ченный узкополосный шум усиливается . держит последовательно соединенные 25 выходным усилителем 9 и усилителем генератор 1 белого шума, узкополосный 10 мощности, питающим возбудитель фильтр 2, балансный модулятор 3 с 11 колебаний. Механические колебания подключенным к нему генератором 4 преобразуются вибродатчиком 12 в гармонического сигнала фиксирован- электрический сигнал, который постуной частоты, регулируемый усилитель 50 пает через согласующий усилитель 13

5, смеситель 6 с подключенным к нему на измеритель 1ч параметров вибрагенератором 7 гармонического сигнала ции и через ключ 18 на вход блока переменной частоты, фильтр 8 нижних 15 памяти, Кроме того, из узкопочастот, выходной усилитель 9, уси- лосного шума с фильтра 8 нижних часлитель 10 мощности и возбудитель 11 TQT c помощью ключа 18 выделяется колебаний, а также измерительную и поступает на вход блока 15 памяти цепь, включающую вибродатчик 12, конечное число i мгновенных значений согласующий усилитель 13 и измеритель напряжения в течение периода колеба1ч параметров вибрации. ния в моменты времени t, t

Для определения закона изменения 40 t °,..., t . Эти значения обрабатываются в блосигнала служат последовательно сое- ке 16 вычислений, куда также поступадиненные блоки 15, 16 и 17 памяти, ют значения напряжения в те we моменвычислений и управления соответ- ты времени через ключ 18 с выхода ственно, причем выход последнего

45 согласующего усилителя 13. В блоке подключен к управляющему входу ре- 16 вычислений выбираются максимальгулируемого усилителя 5. Для под- ные значения каждой из двух выборок, ключения выходов фильтра 8 нижних сравниваются и. определяется разница, частот и согласующего усилителя 13 которая с помощью блока 17 управления к входам блока 15 памяти служит управляет коэффициентом передачи, управляемый ключ 18, вход которого 50 регулируемого усилителя 5 подключен к выходу формирователя 19 Ъмох тактовых импульсов, входом подключен- К " його к выходу генератора 7 гармони ческого сигнала переменной частоты. Формирователь 19 тактовых импуль-.

Устрайство работает следующим 55 сов управляет работой ключа 18, с пообразом. мощью которого выделяются мгновенные

C выхода генератора 1 белого шума значения напряжений в моменты случайный сигнал с нормальным pac- t . Частота тактоФормула изобретения

ВНИИПИ Заказ 8375/50 Тираж 887 Подписное °

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, л. Проектная, 4

5 970 вых импульсов меняется в зависимости от средней частоты формируемого узкополосного сигнала так, чтобы выборка t всегда имела определенное число значений на период Ю,, S что обеспечивается управлением частотой этих импульсов от генератора

7 гармонического сигнала переменной частоты.

Изобретение уменьшает инерцион- 16 ность управления виброиспытаниями, сокращая время анализа закона изменения огибающей узкополосного случайного сигнала. Уменьшение инерционнос ти управления позволяет повысить 1S надежность и точность виброиспытаний.

Устройство для воспроизведения щ узкополосной случайной вибрации, содержащее генераторы гармонического сигнала фиксированной и переменной частот, последовательно соединенные генератор белого шума, 2S

„ узкополосный фильтр, балансный модулятор с подключенным к нему генератором гармонического сигнала фиксированной частоты, регулируемый усилитель, смеситель с подключенным к нему генератором гармонического сигI

167 d нала переменной частоты, фильтр нижних частот, усилитель мощности и возбудитель колебаний, измерительную цепь, включающую вибродатчик, согласующий усилитель и измеритель параметров вибрации, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью уменьшения инерционности управления, оно онаб" жено последовательно соединенными.. блоками памяти, вычислений и управления, выход которого подключен к управляющему входу регулируемого усилителя, управляемым ключом, слу- . жащим для соединения выходов фильтра нижних частот и согласующего усилителя с блоком памяти, а также формирователем тактовых импульсов, вход которого подключен к генератору гармонического сигнала переменной частоты, а выход — к управляющему входу ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кузнецов А.А. Вибрационные испытания элементов и устройств автоматики. И., "Энергия", 1976, с.23.

2. Клюев В.В. Приборы и системы для измерения вибраций, шума и удара. Книга 2, Н., "Машиностроение", с.185 (прототип).