RU155816U1

RU155816U1 - Устройство для испытания изделий на случайные вибрации

Info

Publication number: RU155816U1
Application number: RU2015111861/28U
Authority: RU
Inventors: Рафаэль Рафильевич Аскаров; Альбина Булатовна Закирова
Priority date: 2015-04-01
Filing date: 2015-04-01
Publication date: 2015-10-20

Abstract

Устройство для испытания изделий на случайные вибрации, содержащее цепи формирования, каждая из которых включает первый генератор шума, подключенный к его выходу первый фильтр низких частот, выход которого подключен к управляемому частотно-модулированному генератору, выход которого соединен с сигнальным входом соответствующего регулируемого усилителя, сумматор, к входам которого подключены выходы регулируемых усилителей, возбудитель колебаний, к входу которого подключен выход сумматора, вибродатчик, а также цепи анализа, каждая из которых включает анализирующий полосовой фильтр, который выполнен в виде модулированного фильтра, модулирующий вход которого подключен к выходу соответствующего первого фильтра низкой частоты, блок сравнения, который соединен с анализирующим полосовым фильтром, индикаторное устройство, отличающееся тем, что каждая цепь формирования дополнительно содержит последовательно соединенные генератор шума, второй фильтр низких частот, перемножитель, а каждая цепь анализа дополнительно содержит усилитель анализируемого сигнала, выпрямитель и третий фильтр низких частот, при этом усилитель анализируемого сигнала подключен к вибродатчику и соединен с соответствующим вторым фильтром низких частот и соответствующим анализирующим полосовым фильтром, выход которого соединен с выпрямителем, который последовательно соединен с третьим фильтром низких частот, выход которого подключен к индикаторному устройству, причем в каждой цепи анализа блок сравнения соединен с соответствующим перемножителем каждой цепи формирования, который соединен с соответствующим регулируемым усилит�

Description

Полезная модель относится к области испытаний изделий на случайные вибрации и может быть использована при определении вибронадежности машин, приборов и аппаратуры.

Прототипом является устройство для испытания изделий на широкополосную случайную вибрацию по авторскому свидетельству СССР №977970, МПК G01M 7/00, опубл. 10.02.2011.

Устройство для испытания изделий на широкополосную случайную вибрацию содержит цепи формирования, каждая из которых включает генератор белого шума, подключенный к его выходу фильтр низких частот, выход которого подключен к управляемому частотно-модулированному генератору, выход которого соединен с сигнальным входом соответствующего регулируемого усилителя, сумматор, к входам которого подключены выходы регулируемых усилителей, возбудитель колебаний, к входу которого подключен выход сумматора, вибродатчик, а также цепи анализа, каждая из которых включает анализирующий полосовой фильтр, который выполнен в виде модулированного фильтра, модулирующий вход которого подключен к выходу соответствующего фильтра низкой частоты, блок сравнения, который соединен с анализирующим полосовым фильтром, индикаторное устройство.

Недостатком прототипа является ограниченные функциональные возможности из-за невозможности воспроизводить случайную нестационарную вибрацию.

Кроме этого, наличие амплитудного детектора не позволяет обеспечить точное воспроизведение заданного спектра случайной вибрации.

Задачей полезной модели является разработка устройства для испытания изделий на случайные вибрации, в котором устранены указанные выше недостатки прототипа.

Технический результат, заключающийся в обеспечении возможности воспроизведения случайной нестационарной вибрации за счет формирования амплитудной модуляции и обеспечении точности воспроизведения заданного спектра случайной вибрации, достигается тем, что в устройстве для испытания изделий на случайные вибрации, содержащем цепи формирования, каждая из которых включает первый генератор шума, подключенный к его выходу первый фильтр низких частот, выход которого подключен к управляемому частотно-модулированному генератору, выход которого соединен с сигнальным входом соответствующего регулируемого усилителя, сумматор, к входам которого подключены выходы регулируемых усилителей, возбудитель колебаний, к входу которого подключен выход сумматора, вибродатчик, а также цепи анализа, каждая из которых включает анализирующий полосовой фильтр, который выполнен в виде модулированного фильтра, модулирующий вход которого подключен к выходу соответствующего первого фильтра низкой частоты, блок сравнения, который соединен с анализирующим полосовым фильтром, индикаторное устройство, согласно заявляемой полезной модели, каждая цепь формирования дополнительно содержит последовательно соединенные второй генератор шума, второй фильтр низких частот, перемножитель, а каждая цепь анализа дополнительно содержит усилитель анализируемого сигнала, выпрямитель и третий фильтр низких частот, при этом усилитель анализируемого сигнала подключен к вибродатчику и соединен с соответствующим вторым фильтром низких частот и соответствующим анализирующим полосовым фильтром, выход которого соединен с выпрямителем, который последовательно соединен с третьим фильтром низких частот, выход которого подключен к индикаторному устройству, причем в каждой цепи анализа блок сравнения соединен с соответствующим перемножителем каждой цепи формирования, который соединен с соответствующим регулируемым усилителем.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена структурная схема предлагаемого устройства испытания изделий на случайные вибрации.

Цифрами на чертеже обозначены:

1 - первый генератор шума;

2 - первый фильтр низких частот;

3 - частотно-модулированный генератор;

4 - регулируемый усилитель;

5 - сумматор;

6 - возбудитель колебаний;

7 - испытываемое изделие;

8 - вибродатчик;

9 - усилитель анализируемого сигнала;

10 - анализирующий полосовой фильтр;

11 - второй генератор шума;

12 - второй фильтр низких частот;

13 - перемножитель;

14 - блок сравнения;

15 - выпрямитель;

16 - третий фильтр низких частот;

17 - индикаторное устройство.

Устройство для испытания изделий на случайные вибрации содержит цепи формирования, каждая из которых включает первый генератор шума 1, подключенный к его выходу первый фильтр низких частот 2, выход которого подключен к управляемому частотно-модулированному генератору 3, выход которого соединен с сигнальным входом соответствующего регулируемого усилителя 4, сумматор 5, к входам которого подключены выходы регулируемых усилителей 4, возбудитель колебаний 6, к входу которого подключен выход сумматора 5, вибродатчик 8, а также цепи анализа, каждая из которых включает анализирующий полосовой фильтр 10, который выполнен в виде модулированного фильтра, модулирующий вход которого подключен к выходу соответствующего первого фильтра низкой частоты 2, блок сравнения 14, который соединен с анализирующим полосовым фильтром 10, индикаторное устройство 17.

Предлагаемое устройство испытания изделий на случайные вибрации отличается тем, что каждая цепь формирования дополнительно содержит последовательно соединенные второй генератор шума 11, второй фильтр низких частот 12, перемножитель 13, а каждая цепь анализа дополнительно содержит усилитель 9 анализируемого сигнала, выпрямитель 15 и третий фильтр низких частот 16, при этом усилитель анализируемого сигнала 9 подключен к вибродатчику 8 и соединен с соответствующим вторым фильтром низких частот 12 и соответствующим анализирующим полосовым фильтром 10, выход которого соединен с выпрямителем 15, который последовательно соединен с третьим фильтром низких частот 16, выход которого подключен к индикаторному устройству 17, причем в каждой цепи анализа блок 14 сравнения соединен с соответствующим перемножителем 13 каждой цепи формирования, который соединен с соответствующим регулируемым усилителем 4.

Предлагаемое устройство для испытания изделий на случайные вибрации работает следующим образом.

В каждой цепи формирования формируют частотную модуляцию сигнала с помощью первого генератора шума 1 и первого фильтра низких частот 2, при этом вырабатывают случайные стационарные сигналы управления частотой соответствующего управляемого частотно-модулированного генератора 3, после чего сигналы поступают через регулируемый усилитель 4 формируемого сигнала на сумматор 5, с которого суммарный сигнал поступает на вход возбудителя 6 колебаний, преобразующий сигнал в механические колебания стола, на котором закреплены испытываемое изделие 7 и вибродатчик 8, сигнал с вибродатчика 8 поступает в цепи анализа, где в каждой цепи анализа сигнал с анализирующего полосового фильтра 10 поступает в блок 14 сравнения, который вырабатывает управляющие сигналы на регулируемый усилитель 4 формируемого сигнала по результатам обработки сигналов с анализирующего полосового фильтра 10 и заданного значения дисперсии D, сигналы поступают на индикаторное устройство 17, отображающее график спектра воспроизводимой вибрации.

Работа предлагаемого устройства для испытания изделий на случайные вибрации отличается тем, что в каждой цепи формирования дополнительно формируют, с помощью второго генератора 11 шума, второго фильтра 12 низких частот и перемножителя 13, амплитудную модуляцию сигнала по случайному закону, при этом амплитудная модуляция сигнала управляет регулируемым усилителем 4 и усилителем 9 анализируемых сигналов, причем случайный стационарный сигнал с помощью регулируемого усилителя 4 преобразуют в случайный нестационарный сигнал, который поступает на сумматор 5, и далее, на возбудитель 6 колебаний и вибродатчик 8, с выхода которого случайный нестационарный сигнал поступает на вход усилителя 9 анализируемых сигналов, который в каждой цепи анализа случайный нестационарный сигнал преобразует в случайный стационарный сигнал, который поступает на выпрямитель 15, третий фильтр низких частот 16, с которого на индикаторном устройстве 17 отображается заданный спектр.

Таким образом, широкополосный нестационарный сигнал формируется из суммы узкополосных, каждый из которых образован путем частотной и амплитудной модуляции гармоники по случайному закону, следовательно суммарный сигнал имеет случайный нестационарный характер. Этот сигнал, проходя через вибротракт (возбудитель 6 колебаний, преобразующий сигнал в механические колебания стола, на котором закреплены испытываемое изделие 7 и вибродатчик 8) с неравномерной частотной характеристикой изменяется и поступает на вход усилителя 9 анализируемых сигналов, где в цепях анализа преобразуется в стационарный и анализирующие полосовые фильтры 10 настроены на мгновенные частоты соответствующих гармоник цепи формирования, поэтому на их выходе сигнал несет информацию об уровне энергии только в своей полосе частот и служит блоку 14 сравнения для корректировки амплитуд гармоник в цепи формирования, и на выходах выпрямителя 15 и третьего фильтра низких частот 16 получают оценку спектра, которую сравнивают с заданным, таким образом, обратная связь позволяет точно сформировать заданный спектр.

Использование предлагаемой полезной модели позволит расширить функциональные возможности устройства для испытания изделий на случайные вибрации за счет обеспечения возможности воспроизведения случайной нестационарной вибрации путем формирования амплитудной модуляции и позволит обеспечить точность воспроизведения заданного спектра случайной вибрации.

Claims

Устройство для испытания изделий на случайные вибрации, содержащее цепи формирования, каждая из которых включает первый генератор шума, подключенный к его выходу первый фильтр низких частот, выход которого подключен к управляемому частотно-модулированному генератору, выход которого соединен с сигнальным входом соответствующего регулируемого усилителя, сумматор, к входам которого подключены выходы регулируемых усилителей, возбудитель колебаний, к входу которого подключен выход сумматора, вибродатчик, а также цепи анализа, каждая из которых включает анализирующий полосовой фильтр, который выполнен в виде модулированного фильтра, модулирующий вход которого подключен к выходу соответствующего первого фильтра низкой частоты, блок сравнения, который соединен с анализирующим полосовым фильтром, индикаторное устройство, отличающееся тем, что каждая цепь формирования дополнительно содержит последовательно соединенные генератор шума, второй фильтр низких частот, перемножитель, а каждая цепь анализа дополнительно содержит усилитель анализируемого сигнала, выпрямитель и третий фильтр низких частот, при этом усилитель анализируемого сигнала подключен к вибродатчику и соединен с соответствующим вторым фильтром низких частот и соответствующим анализирующим полосовым фильтром, выход которого соединен с выпрямителем, который последовательно соединен с третьим фильтром низких частот, выход которого подключен к индикаторному устройству, причем в каждой цепи анализа блок сравнения соединен с соответствующим перемножителем каждой цепи формирования, который соединен с соответствующим регулируемым усилителем.