Устройство для регулирования параметров колебаний дебалансного вибратора

Устройство для регулирования параметров колебаний дебалансного вибратора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсиин

Социапистмчесиик

Республик

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ ()))981911 (6l ) Дополннтельмое к авт. свид-ву (22) Заявлено 1 7.04.80 (21) 291 5260/1 8-28 с присоединением заявки J% (23) Приоритет

Опубликовано 15.12.82. Бюллетень №46

Дата опубликования описания «7.12.82

t5 l ) M. Кл.

Q 01 v 1/143

B 06 В 1/10

3Ъоударстеенный комнтет

СССР ао делам нзоеретеннй н отерытнй (53) УДК534 141+

+534.232 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. Г. Бутырин, Б. В. Квартальнов и А. H. Щербина - р,>

-:- Ц)311; (-.

- .179

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт 1» им. М. И. Калинина (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ

КОЛЕБАНИЙ ДЕБАЛАНСНОГО ВИБРАТОРА

Изобретение относится к вибралионной технике и может быть использовано для возбуждения колебаний с регулируемыми параметрами.

Известно устройство для регулирования

5 амплитуды и направленности колебания дебалансных вибраторов с приводом от синхронных двигателей (1 3.

1О

Недостатком устройства является существенная зависимость колебаний виб- ратора от параметров нагрузки.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для регулирования параметров коле=-. баний дебалансного вибратора с приводом от асинхронных двигателей, в котором источник питания одного из двигателей снабжен фазосдвигающим блоком (2 ). 2в

Недостатком этого устройства является невозможность плавного регулирова ния амплитуды и направленности возбуждаемых колебаний.

Цель изобретения - повышение точности регулировки направленности колебаний и обеспечение возможности регу-. лирования величины вибротяговой силы.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для регулирования пара метров колебаний дебалансного вибратора, содержащее задающий блок, двигатели приводов дебалансов, устанавливаемые на плите, и по числу двигателей преобразователи напряжения в частоту, управляемые источники питания двигателей и коммутирующие блоки, снабжено датчиком положения плиты, подсоединенными к каждому;двигателю датчиками числа оборотов и датчиками углового положения ротора двигателя, интегратором, блоком синхронизации, блоком регулирования направленности колебаний, блоком регулирования величины вибротяговой силы вибратора и по числу двигателей, схемами измерения фазового рассогласования и блоками обработки сигналов, вы3 98191 ходы которых подключены ко входам преобразователей напряжения в частоту, а входы - к одному из выходов задаюшега блока, второй выход которого подключен ко входу интегратора, выход которого соединен со входами схем измерения фа зового рассогласования, вторые входы которых подключены к датчикам углового положения роторов, выходы схем измерения фазового рассогласования под- 1Î ключены Ко вторым входам блоков обработки сигналов,. третьи входы которых подключены к датчикам. числа оборотов двигателя, четвертые и пятые входы соединены соответственно с выходами бло- 15 ков регулирования направленности колебаний и величйны вибротяговой силы, а ко второму входу интегратора присоединен выход блока синхронизации, два входа которого подключены к выходу интеграто- 2О ра..н датчика положения плиты соответственно.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для регулирования параметров колебаний дебалансного виб- 25 ратора.

Устройство содержит задающий блок 1, интегратор 2 и в каждом канале блок 3 обработки сигналов, преобразователь 4 напряжения в частоту, коммутирующий з блок 5, управляемый источник 6 питания двигателя 7 привода дебаланса, датчики

8 числа оборотов двигателя и 9 углового положения ротора двигателя и схему 10 измерения фазового рассогласования, и, кроме того, блок 11 регулирования направленности колебаний, блок 12 регулирования величины вибротяговой сны вибратора и блок 1 3 синхронизации и датчик 14 положения плиты.

Устройство работает следуюшим образом.

Напряжение, пропорциональное частоте врашения двигателей, с выхода задаюшего блока 1 подается на вход интегратора 2, в котором оно преобразуется в пилообразное напряжение, соответствующее закону изменения фазы дебалансов в пределах одного оборота, и периодом, равным

50 периоду врашения дебалансов. Информация о действительном положении дебалансов получается при помощи датчика 9 углового положения,дебалансов и интегратора, входяшего в схему 10 изменения

55 фазового рассогласования. На вход схемы

10 измерения фазового рассогласования подается напряжение с датчика 8 числа оборотов ротора двигателя, пропорцио1 4 нальное действительной частоте вращения дебалансов. Это напряжение и импульсы датчика 9 углового положения ротора двигателя используются для формирования пилообразного напряжения в схеме 10 измерения фазового рассогласования.

Это напряжение сравнивается с пилообразным напряжением интегратора 2 при помощи усилителя-сумматора схемы 10 измерения фазового рассогласования. Выходное напряжение схемы 10, пропорциональное ошибке по фазе, усиленное искорректированное в блоке 3 обработки сигналов подается на вход цреобразователя 4 напряжения в частоту. Коммутиру- . ющий блок 5, на вход которого пс дается напряжение с выхода преобразователя 4 напряжения в частоту, и последовательно соединенные с ныл управляемый источник 6 питания двигателя и асинхронный двигатель 7 работает таким образом, чтобы установившаяся ошибка по фазе была минимальной. При этом ее величина будет обратнопропорциональна коэффициенту передачи фазового контура регулирования. Кроме того, напряжение с выхода задающего блока 1 подается на вход блока 3 обработки сигналов, в котором оно сравнивается с напряжением, пропорциональным действительной частоте вращения, поступаюшего с датчика 8 числа оборотов двигателя. Напряжение, пропорциональное ошибке по скорости также, как и напряжение, пропорциональное ошибке по фазе, используется для формирования управляющего сигнала в блоке 3 обработки сигналов.

Если на вход блока 3 кроме напряжения с задающего блока 1 подать напряжение, пропорциональное угловому положению дебалансов, например с блока 11 регулирования налравленности колебаний, то фазовая система будет работать таким образом, что фаза врашения дебалансов в установившемся режиме будет пропорциональна напряжению, поступаюшему с блока 11. Этот используется в устройстве для независимой установки частоты и фазы вращения дебалансов.

Таким образом, при наличии в устройстве двух каналов управления и блока 11 регулирования налравленности можно управлять направленностью колебаний вибратора, а при наличии четырех каналов управления и блока 12 регулирования величины вибротяговой силы вибратора можно изменять амплитуду силы.

5 981911 6

Согласованная работа нескольких .виб ком положения плить1, подсоединенными

13 раторов осуществляется с помощью блока к каждому двигателю датчиками синхронизации, в котором сравниваю оборотов и датчиками углового положеся фазы колебаний выходных напряжений ния ротора двигателя, интегратором, блоинтегратора 2 и датчика 14 положения 5 ком синхронизации, блоком регулирования плиты. Полученное напряжение, пропор- направленности колебаний, блоком регупециональное рассогласованию.по фазе ука- рования величины вибротяговой силы вибзанных сигналов, с выхода блока 13 синм ратора и по числу двигателей, схемами хронизаиии подается на вход интегратора измерения фазового рассогласования и

2 и используется для коррекции фазы вы- 10 блоками обработки сигналов, выходы ко ходного пилообразного напряжения инте- торых подключены ко входам пресбразо гратора 2, таким образом, чтобы рассо- вателей напряжения в частоту, а входыгласоваиие было минимальным. к одному из выходов задающего блока ока е

Технико-экономический эффект от второй выход которого подключен ко вхбвнедрения устройства определяется высо f5 ду .интегратора, выход которого соединен кой точностью воспроизведения различных со входами схем измерения фазового законов модуляции частоты, возможностью рассогласования, вторые входы которых регулирования величины и направленности подключены к датчикам углового положе вибротяговой силы. При использовании ния роторов, выходы схем измерения фачетырех двигательного дебалансного виб- 20 зового рассоглааэвания подключены ко ратора амплитуду вибротяговой силы прак- вторым входам блоков обработки сиг - тически можно изменять от максимально- налов, третьи входы которых подключены го значения до минимального, составляю к датчикам числа оборотов двигателя, щего 10-15 от максимальной амплитуды четвертые и пятые входы соединены сосилы. 2S ответственно с выходами блоков регули рования направленности колебаний и величины вибротяговой сипы, а ко втоФормула изобретения рому входу интегратора подсоединен вь| ход блока синхронизации, два входа коустройство для регулирования пара- З0 торого подключены к выходу интегратора метров колебаний дебалансного вибра- и датчика положения плиты соответствентора, содержащее задающий блок, дви» но. гатели приводов дебалансов, устанав лей преобразователи напряжения в часто- 3g . принятые во внимание при экспертизе ту, управляемые источники питания дви- 1. Электромашинные виб то гателей и ком оммутирующие блоки, о т л и- сейсмической разведки. - В сб. Воп осы чаюшееся те т м, что, с целью по- возбуждения сейсмических волн виб с . опросы вышения точности регулировки направлен- ционным источником. Новосибирск, 1976. ности колебаний и обеспечения возмож- g0 2. Авторское свидетельство СССР иб ности плавного регулирования величины Ж 247529 кл. Q 01 V 1/14, в ротяговой силы, оно снабжено датчи» (прототип). ф °, i1 967

98191>

Составитель Л. Карписонов

Редактор Н. Киютулинец Текред М,Надь Корректор Л. Бок.шан

Заказ 9703/64 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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