. Изобретение относитс к вибраци онной технике и может быть использ вано при лабораторных испытани х на вибропрочность и. виброустойчивость объектов различного назначени , Цель изобретени - повьтшение точности и расширение области применени вибростенда. На фиг. 1 показана функциональна схема предлагаемого вибростенда; на фиг. 2 и 3 - соответственно механизм управлени заданным уровнем выталкивающего усили и стабилизацию его величины; на фиг. 4 и 5 - зависимости выталкивающего усили и уровней виброускорений, измер емый соответственно первым и вторым ВИП при испытани х т желы объектов. Вибростенд содержит ключи 1-7, задающий генератор 8,частоты, усилитель 9 мощности, измеритель-преобразователь 10 тока возбуждени , вибратор 11, измеритель-преобразователь 12 тока подмагничивани , управл емый источник 13 питани подмагничивани , функциональный преобразователь 14, первый виброизмерительный преобразователь 15, второй виброизмерительный преобра ватель 16, усилитель 17, формиров тель 18 сигнала управлени током подмагничивани ,. блок 19 умножени , блок 20 сравАени , регистратор 21 уровн вибраций, нуль-орга 22, пусковое устройство 23, прогр матор 24, управ:1 емый источник; 25опорного напр жени , регул тор 26уровн возбуждени , делитель 27выходных напр жений, показьгааю щий прибор 28. Вибростенд работает следующим образом. Режим калибровки. Ключи 1, 4, 5 и 7 замкнуты, ключи 2, 3 и 6 разомкнуты . Калибровка осуществл етс на любой из частот линейного участ ка амплитудно-частотной характерис тики системы вибратор - испытывае мый объект, например частоте 400 Гц, удаленной от его резонансных частот. При калибровке исполь етс первый ВИЛ, установленный на безрезонансном приспособлении или непосредственно на рабочем ст ле ибратора. 02 С первого выхода программатора 24 регулируемый уровень напр жени сигнала поступает на управл ющий вход задающего генератора 8. Выходное напр жение сигнала переменной частоты генератора 8 поступает на вход усилител мощности 9, выход которого подключен через измерительпреобразователь 10 тока Бозб гадени на вход подвижной катушки вибратора 11. При наличии пол индукции, создаваемого током управл емого источника 13 питани подмагничивани , протекающим через измеритель-преобразователь 12 тока и катушку, подмагничивани вибратора 11, происходит возбуждение колебаний рабочего стола с объектом. Уровень этих колебаний контролируетс по величине ускорени , измер емого первым ВИП 15, выход которого подсоединен через ключ 1 на вход усилител 17. Выходной сигнал усилител 17 измер етс регистратором 21 уровн вибраций . В режиме калибровки сигнал ускорени , измер емый регистратором 21, пропорционален величине выходного усили вибратора. Коэффициент пропортдиональности равен приведенной массе системы вибратор - объект. Ускорение, а следовательно, и выталкивающее усилие завис т только от величины напр жени выходного сигнала программатора 24. С второго выхода программатора напр жение поступает на второй вход формировател 18 сигнала управлени током подмагничивани , на первый вход которого через ключ 5 подсоединен измеритель-преобразователь 10. Выходной сигнал формировател 18 поступает на управл ющий вход источника 13 питани подмагничивани . При возбуждении колебаний рабочего стола вибратора 11 на Bbixo je блока 20 Сравнени по вл етс сигнал ошибки. Сигнал ошибки пр дставл ет собой разность между сигналами выходных напр жений усилител 17 и блока 19 умножени . Выходной сигнал блока умножени пропорционален произведению сигналов: тска. возбуждени с измерител -преобразовател 10 и индукции магнитного пол с выхода функционального преобразовател 14 сигнала измерител преобразовател 12 тока подмагничи вачн . Нуль-орган 22, подключенный на выход блока 20 сравнени , определ ет величину и знак сигнала ошибки. Причиной возникновени сигнала ошибки при калибровке может быть разлиф е между действительной зависимостью изменени магнитной индукции как функции величины тока подмагничивани дл конкретного ти па вибратора и ее аппаратурной аппроксимацией . : Сигнал ошибки возникает при изменении в.диапазоне управлени уро ней выходных напр жений формирова .тел 18 сигнала управлени и функционального преобразовател 14 выходного сигнала тока подмагничивани . Изменением коэффициентов усилени выходных усилителей блока 19 умножени и блока 2.0 сравнени добиваютс положени , при котором с изменением токов возбуждени и под мэгничивани в диапазоне управлени нуль-орган 22 фиксирует нулевой (минимальный) сигнал ошибки.. В этом случае сила, приложенна .к подвижной системе со стороны элекТромагни . ного пол , трансформируетс с коэффициентом , близким к единице, в силу вынужденных колебаний стола вибратора собъектом. Калибровка уровней сигналов выходных напр жений программатора осуществл етс ручньм способом посредством потенциометра 26, регулирующего уровень возбуждени . . . В результате калибровки уровни сигналов выходных напр жений про.гра матора идентифицируютс р единицах силы. При проведении испытаний калиброванные уровни используютс в качестве программирующих опорных, не завис щих от частоты возбуждени уровней выталкивающего усили вибратора , нагруженного объектом. Режим испытаний легких объектов. Ключи 1-6 замкнуты, ключи 2 и 7 разомкнуты (фиг. 1). ЗадающийВИП 15 устанавливаемс либо на рабочем сто ле вибратора 11 непосредственно, либо на безрезонаисно приспособлении . . Дл данного режима испытаний реакци объекта на резонансных частотах не оказывает существенного влид ни на динамику стола вибратора. Выбор динамического диапазона управлени по силе на резонансных частотах подвижной системы.вибратора осуществл етс потенциометром 27. Установленный потенциометром 26 программатора уровень выталкивающего усили вибратора может поддерживатьс посто нным либо измен тьс в зависимости от величины заданного уровн ниброускорени . Управление осуществл етс автоматически изменением напр жени источника 25 опорного напр жени при изменении вькодного напр жени усилител 17. Выходное усилие измер етс показывающим прибором 28 при сигнале -ошибки, величина которого установлена при калибровке и определ етс нуль-органом 22. Цена делени шкалы прибора 28 оп .редел етс при калибровке-s При обеспечении этих условий регистратор 21 измер ет уровень виброускорени в точке установки ВИП 15. В случае отличи от заданного значени уровн сигнала ошибки блока 20 сравнени запускающее напр жение на BI IXOде устройства 23 отсутствует-. Сканировани частоты задающегоч генератора 8 и пуска регистратора 21 уровн виброускорени 21 не происходит. Ключи 1, 3 и 6 замкнуты, ключи 2, 4, 5 и 7 разомкнуты. Имеет место кинематическое управление, при использовании ко орого результаты испытаний совпадают с результатами испытаний в диапазоне частот, исключающем резонансные частоты йодвизкной-системы вибратора. На этих частотах нуль-орган 22 измер ет максимальное значение напр жени сигнала опп1бки и фиксируют его знак. Знак - соответствует недоиспытани м . Режим испытаний т желых объектов . Ключи 2-6 замкнуты, ключи 1 и 7 разомкнуты. Вместо псрвогр ВИП 15, установленного на приспособлении в непосредственной близости от точек закреплени объекта, используетс второй ВИП 16, который устанавливаетс в заданной програмой испытаний точке объекта. Поседнее св зано с тем, что в этом ежиме испытаний реакци объекта казывает значительное воздействие а динамику системы вибратор - бъект. Ток возбуждени вибратора на собственных частотах объекта и сис темы характеризуетс соответственно резонансными и антирезонансными значени ми. Поэтому по установленному по программатору 24 посто нному уровню выталкивающего усили и управлении по ВИП 16 величина виброускорени на резонансной частоте объекта близка к уровню вынуж денных колебаний. На частоте возбуждени , равной частоте системы, имеет место возрастание выходного сигнала усилител 17 Выходной сиг нал усилител 17 по цепи обратной св зи стремитс уменьшить посто нный уровень выходного напр жени программатора 24, уменьша тем самым переиспытани на частоте систе мы. При использовании управлени по ВИЛ 15 вместо ВИП 16 на частоте системы возникают недоиспытани на частоте объекта - переиспытани Хот уровень недоиспытаний и переиспытаний вибростенд снижает, реальные услови эксплуатации более достоверно воспроизводит использование управлени по ВИП 16. Как и в случае испытаний легких , выбор динамического диа|пазона управлени по силе осуществ л етс потенциометром 27 программа тора 24. Заданна потенциометром 26 величина управл емого усили определ етс показывающим прибором 28 при калиброванной величине сигнала ошибки по нуль-органу. При использовании многоканально го регистратора 21 уровн , одновре менно с измерением ускорени в точ ке установки ВИП 16 можно синхронн регистрировать уровни выталкивающе го усили вибратора, и также ускорение в любой точке объекта в зави симости от частоты возбуждени . Вибростенд осуществл ет управление выталкивающим усилием вибратора и его стабилизацию. Действител1зное значение выталкивающего усили можно представить как Fiu)) - , K{u)) К (ш) Kj, k{u)r/ 1, где Рд - значение выталкивающего усили по шкале программа тора-, Ktw) - безразмерный коэффициент завис щий от частоты возбуждени - . К (и) коэффициент передачи канала возбуждени ; в Кл -акоэффи1даент относительного РО изменени пол индукции подмагничивани , не завис щий от частоты возбуждени . Необходимый уровень усили Е вибратора устанавливаетс программатором 24 и воспроизводитс посредством реализации на его выходе двух напр жений. Одно из этих напр жений подаетс на регулирующий вход задающего генератора 8 (управление величиной тока возбуткдени tf ц) ) второе - на второй вход формировател сигнала управлени током подмагничивани 18 (управление величиной пол индукции подмагничивани В). Соответствующие установленному уровню Fg значени 3,, , В, вл ютс рабочей точкой опорного режима возбуждени . При изменении уровн F,, оба выходных напр жени программатора измен ютс , вызыва .смещение опорного режима по нагрузочной характеристике . На фиг. 2 представлены посто нные значени произведений выходных напр жений программатора дл определенных уровней возбуждени , где 1-3 - уровни выталкивающего усили I вибратора по шкале программатора, 14-6 - нагрузочные пр мые, соответствующие различным режимам испытаний, и - управл ющее напр жение канала возбуждени , Uj - управл ющее напр жение канала подмагничивани . На фиг. 3 представлены зависимости изменени коэффициентов K(u)) и .Kj при посто нном уровне Fj, прог-, рамматора в зависимости от величины внешних возмущений, где 1-3 - значени величины возмущений коэффициента К (ш)., 4-5 - нагрузочные пр мые возбуждени дл различных режимов испытаний. Пусть при заданном по программатору 24 уровне F(, за Счет изменени электрического -имеханического импедансов на резонансных и антирезонансных частотах св занной колебательной системы объект - вибра-г тор имеют место изменени коэффициента передачи канала.возбуждени , а следовательно, тока Изменени тока 43uJ приведут к рассогласованию между уровнем F про грамматора и его действительным значением. Действительное значение ГС ) стабилизируетс на заданном уровн F, посредством изменени коэффициента счет изменени пол индукции дбтак, чтобы К(оо) 1. Изменени 4в осуществл ютс посредством изменени тока подмагничивани Дпд О цепи обратной св зи с измеритель-преобразовател 10 тока возбуждени на управл емый вход источника 13 питани подмагни чивани . Стабилизаци уровн F , ДР О в диайат .е. обеспечение зоне изменений ± к ± л& име ет место в каждой из точек нагрузочных фигур 2 и 3, если на .рез;онанснь1ж частотах возбуждеЛ5ш дВ ни . + t . Как показа шд BO но на фиг.- 3,требование услови стабилизации можно представить гра как отношение площадей заштрихованных квадратов (дл нагрузочной пр мой 4 - пр моугольника и квадрата), вершины которых сопр жены и лежат на нагрузочной пр мой При обеспечении стабилизации отношение площадей стремитс к нулнэ, а рабоча точка переходного режима возбуждени (F ; Рд), перемещаю ща с по диагонали малого квадрата совпадает с гиперболической зависимостью К(и) 1. ПРИ использовании нагрузочной пр мой 4 и возникновении, возмущений тока J, привод щих к значител ному отличию коэффиента К(и) от 1 одновременно с изменени ми, 4l(; и Л В измен етс уровень п„, в точке установки задающего ВИЛ,- Эти изменени по цепи обратной св зи с задающего ВИП на вход программатора приведут к изменению напр жений Ц и U2 , а следовательно, . уровн Fy и относительных значений 4 JU) dfl и - Ju)p BO В результате рабоча точка пере ходного режима стремитс к опорному режиму Fp , где - О и F Р .01 Из изложенного следует, что ста билизированна величина выталкиваю 0 щего усили вибратора вл етс функцией уровн перегрузки F((ng)BrU2(n)3 . . Разложив функцию F (п) в р д . по степен м п,, можно показать, что на резонансной частоте возбуждени вблизи значений y. 3. , В 6 вибростенд обеспечивает в первом приближении посто нство произведени величин РдП , где od - показатель степени. Значени показател об , который может быть любым .целым или дробным числом, определ етс законом изменени выходных напр жений программатора: при разомкнутой цепи обратной, св зи с задающего ЗИП oi О и F FO , при линейной зависимости между U., , U , IHF Fflnn- . Так как управление относитель- НОЙ величиной имеет, место за° счет изменени относительной велиЛ г ,„ чины -::.-- , обеспечение линейности калибровки выходных напр жений программатора 24 по силе осуществл етс посредством изменени , уровней входного напр жени второго канала формировател 18 сигнала управлени током подмагничивани и выходного напр жени функционального преобразовател 14 по одинаковым, но обратным по величине законамполиномиальной зависимости типа t.:/, - : где а- - посто нные коэффициенты , п - четные и нечетные числа, в том числе и равные 1j - ток подмагничивани . Чтобы исключить вклад в индукцию пол подмагничивани нелинейностей, возникающих при управлении углом отпирани тиристоров, выходное напр жение формировател 18 сигнала управлени током подмагничивани измен етс по косинусоидальному закону . Функционально формирователь 18 может быть выполнен из следующих поседовательно соединенных стандартных узлов: детектора, усилител , генератора пилы, порогового и выходного устройств. Формирователь ожет иметь один или два управл юих входа и управл ть соответственно периодом следовани , и амплитудой выходных импульсов. В вибростенде использован формирователь с двум управл ющими входами. По первому входу формировател 18 осуществл етс управление периодом следовани выходных импульсов по закону измен ни сигнала измеритель-преобразова тел 10 тока возбуждени . По второ му входу формировател , осуществл етс управление амплитудой выходных импульсов по закону изменени выходного сигнала второго канала программатора 2А. . С целью упрощений конструктивного исполнени программатор 24 мо жет быть выполнен в виде последовательно соединенных управл емого источника 25 опорного напр жени , калибруемого регул тора уровн воз буждени 26 и двух делителей 27 выходных напр жений, соединенных между собой параллельно, на вход которых подключен показываю1ций при бор 28. Дл уменьшени динамической погрешности испытаний за-счет конечного значени посто нной-времени канала подмагничивани входное напр жение первого канала формировател 18 измен етс по закону изменени огибающей сигнала тока возбуждени , а величина вытапкиваю щего усили вибратЬра,определ ема по показывающему прибору 28, измер етс при нулевом сигнале оши по нуль-органу 22. При нулевом сигнале ошибки срабатывает пусковое устройство 23, дистанционно управл ющее силовым приводом регистратора 21 уровн вибраций. Пусковое устройство состоит из диодного моста и управл емого ключа. Одновременно с включением силового привода осуществл ет с запуск развертки частоты генератора 8 и измерение уровн виброускорени в точке установки задающего ВИП. Пр.и отличном от нул сиг нале ошибки пусковое устройство 23 не срабатывает. Подбором величин скоростей развертки частоты и компрессии задающего генератора 8 сигнал ошибки можно уменьшить и осуществить пуск регистратора 21. При калибровке регистратор 21 переводитс в режим автономного пу ка. На фиг. 4 представлены зависимо ти выталкивающего усили и уровней виброускорени , измер емых первым ВИП 15 от частоты возбуждени при использовании вибростенда дл режима испытаний т желых объектов, где 1 - виброускорение, измер емое первым ВИП ;При стабилизации выталкивающего усили вибратора на посто нном уровне, 2 - уровень виброуско-. рени п, заданный программой испытаний , 3 - изменение выталкивающего усили в окрестности резонансных f и антирезонансных f частот системы вибратор - обьект устройством управлени вибростенда, 4 уровень ускорени при изменении выталкивающего усили в соответствии с зависимостью 3. На фиг. 5 представлены.зависимости выталкивающего усили и уровней виброускорени , измер емых вторым ВИП 16 QT частоты возбуждени при использовании вибростенда дл режима испытаний т желых объектов, 1де обозначени аналогичны фиг. 4. Кзк видно из зависимостей ( фиг. 4 и 5), вибростенд обеспечивает увеличение точности результатов испытаний за счет ослаблени взаимного вли ни импедансов об.ъекта и вибратора посредством стабилизации изменений тока возбуждени противофазными изменени ми тока подмагничивани , величина которого не зависит от частоты возбуждени , и управлением по каналам возбуждени и подмагничивани по закону, обратному изменению уровн виброускорени на резонансных частотах в заданной точке объекта. Вибростенд обеспечивает управление произведением величин РрП . При испытани х двух массовых систем и управлении произведением величин переиспытани или недоиспытани ниже , чем при управлении величиной F / F,j . Экспериментальна проверка функционировани вибростенда показала , что совпадение между расчетными значени ми и результатами испытаний при воспроизведении управл емого силового воздействи с уровнем перегрузки, заданным программой испытаний, в диапазоне частот 30-2000 Гц при испытани х как легких , так и т желых относительно массы подвижной системы вибратора объектов на 40% ближе к расчетным, чем при кинематическом управлении.