SU1668967A2 - Устройство дл демонстрации и исследовани колебаний конструкции - Google Patents

Abstract

Устройство дл  демонстрации и исследовани  колебаний конструкции относитс  к учебным и нагл дным пособи м по механике. Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства за счет возможности исследовани  автоколебательного режима на частотах, кратных частоте собственных колебаний конструкции. Цель достигаетс  тем, что устройство снабжено делителем частоты, вход которого подключен к выходу блока формировани  управл ющих импульсов, один выход подключен к входу усилител  магнитоэлектрического преобразовател , а другой - к п тому входу блока регистрации, причем магнитоэлектрический преобразователь снабжен датчиком амплитуды колебаний конструкции. 5 ил.

Description

Изобретение относитс  к учебным приборам по механике и  вл етс  усовершенствованием известного устройства по авт.св. № 1536428.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства за счет возможности исследовани  автоколебательного режима на частотах, кратных собственным колебани м конструкции .

На фиг. 1 представлено устройство дл  демонстрации и исследовани  колебаний конструкции, общий вид; на фиг. 2 - магнитоэлектрический преобразователь; на фиг. 3 - блок модул ции излучени ; на фиг. 4 - фотоприемник; на фиг. 5 - формировани  управл ющих импульсов.

Устройство дл  демонстрации и исследовани  колебаний конструкции содержит основание 1, установленные на основании опоры 2 и 3, установленную на опорах балку 4, оптический квантовый генератор 5 снабжен оптической системой дл  подвода излучени  к поверхности конструкции 4, включающей блок 6 модул ции и коллиматор 7. Кроме того, устройство содержит блок 8 регистрации (например, многоканальный осциллограф типа Н-117), фотоприемник 9 и оптическую систему подвода отраженного от конструкции 4 излучени  генератора 5 к фотоприемнику 9, включающую коллиматор 10 и интерференционный фильтр 11, настроенный на длину волны излучени  генератора 5. Выход фотоприемника 9 подключен к входу блока 12 формировани  управл ющих импульсов. Источник механических колебаний содержит усилитель 13 и магнитоэлектрический преобразователь 14, при этом магнитоэлектрический преобразователь снабжен толкателем 15 и диффузором 16. Блок 6 модул ции содержит электрооптический модул тор 17 с источником напр жени  смещени  рабочей точки модул тора 18.

О

сь

00

о

(

VI

to

Фотоприемник 9 (фиг. 4) содержит генератор 19. фотоэлектронный умножитель 20, блок 21 питани  и усилитель 22 Блок 12 формировани  управл ющих импульсов содержит амплитудный детектор 23, активный фильтр 24. блок 25 преобразовани  сигнала е пр моугольные импульсы, генератор 26 электрических импульсов Кроме того, устройство содержит делитель 27 частоты, датчик 23 амплитуды хо,, конструкции и усилитель 29

Устройство дл  демонстрации и исследовани  колебаний конструкции работает следующие образом.

Запускают оптический квантовый iene- ратор 5, его излучение, модулированное по амплитуде блоком 6 модул ции, с помощью коллиматор 7 подводите к поверхности конструкции 4 ( модул ци  осуществл етс  с помощью модул тора 17 с подключенным к нему генератором 19 дл  обеспечени  возможности усилени  си(нала, несущего полезную информацию о колебани х конструкции 4 с помощью узкополосного усилител  22), Излучение оптического квантового генератора 5 модулируетс  по амплитуде колеблющейс  поверхностью конструкции 1 пси iiK г снги onn некого квантового геиираторэ Б подаетс  первый ИМПУЛЬС на усилитеtS 3 и мзгнмттэлектрический пре- образо з;ель i4 и:точника механических колеб н йЧ. Uтpaжe ное излучение геге- рчтор.. 5 с помощь-j оп и-еской системы (коллиматора 10 интерференционною фигь ра ii, настроенного н  дпину волны излучений оптического квантового генератора Б подводитс  к Фглоприемнику 9, гд; сигнал усиливаетс  с узкополос г-ил -«л  22, и подаетс  на блок 12 форммров- -ни  управл ющих импульсов, а также на блок 8 регистрации дл  контрол  качества при ; мэемого сигнала.

В блоке формировани  управл ющих импульсов сио чл поступает на амплитудный детектор 3 г, выхода которого снимаетс  содержащий информации о члстот«. амг; тит.,/) ц форме колебаний конструкции поступает на б ток 8 регистрации ). Этот сигнал представл ет гобой печи- оцичегчук4 функцию времени, близкую к синусоидальной. Чтобы устранить вли ние еиГ пих гармоник н  формирование управл ющих импут-с п. в блок введен пер

страиваемый активный фильтр 24. Сигнал с него преобразуетс  в пропорциональные импульсы с помощью усилител -ограничител  25 и генератора 26 электрических импульсов . Импульсы с блока 12 поступают на делитель 27 частоты, с выхода которого при исследовании конструкции с высокими частотами собственных колебаний можно получать импульсы с частотой, например , в два раза меньшей, чем на входе в делитель 27 (сигнал с выхода делител  контролируетс  с помощью блока регистрации ) Импульсы с выхода делител  27 поступают на вход усилител  13, а затем - на

вход магнитоэлектрического преобразовател  14, последний посредством толкател  15 взаимодействует с конструкцией 4.

Таким образом, момент времени подвода механической энергии к конструкции 4

определ етс  параметрами колебаний этой конструкции. При этом, если исследуютс  конструкции с высокими частотами собственных колебаний, при работе делител  27 воздействие толкател  15 на конструкцию

осуществл етс  в такт с ее колебани ми, например, через раз. При взаимодействии толкател  15 с конструкцией датчик 28 генерирует сигнал, пропорциональный величине возд йстаи , который усиливаетс  с

помощью- усилителе 29 и регистрируетс  блоком 8 регистрации Все это в совокупности с возможностью регулировать величину силы воздействи  путем регулировани  напр жени  на усилителе 13 позвол ет иссле додать вли ние величины воздействующей силы на колебани  конструкции.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  демонстрации и исследовани  колебаний конструкции по

   агзт.сз. Ns 1536428,отличающеес  тем, что. с целью расширени  функциональных возможностей устройства за счет возможности исследовани  автоколебательного режима на частотах, кратных собственных

   колебани м конструкции, в устройство введен датчик амплитуды колебаний конструкции , выход которого соединен с п тым входом блока регистрации, а второй выход блока формировали ч управл ющих импульсов соединен с источником механических колебаний через делитель частоты, выход которого соединен с шестым входом блока регистрации

   14

   Фиг. 1

   «з ш-ф-

   I 0/775

   /гЗ

   фиг. 4

   Фиг. 5