Claims (2)
Поставленна цель достигаетс тем, что в испытательном вибростенде, содержащ| м последовательно соединенные уст ройство дл контрол колебаний испьпуемого объекта, фазовращатель, полосовой фильГр, усилитель мощности и вибратор, образующие с испытуемым объектом автоколебательный контур, цепь отрицательной обратной св зи, включающую интегратор и автоматический регул тор амплитуды колебаний, и программатор, включающий задатчик длительности или числа циклов ступеней программы испытаний, блок управлени и псдключенный к нему коммутатор, соединенный с эадатчиком уровн возбуждени , устройство дл контрсш колебаний содержит несколько устанавливаемых на различных элементах испытуемого объекта датчиков, соединенных с фазовращателем и интегратором через коммутатор, а выходы последнего подклю чены к управл ющим входам фазовращател и полосового фильтра. На чертеже представлена блок-схема описьшаемого вибростенда. Вибростенд содержит вибратор 1, усилитель 2 мощности, фазовращатель 3, полосовой фильтр 4, устройство 5 дл конт рол колебаний испытуемого объекта 6, включаклцее в себ несколько датчиков 7 (например, датчиков скоростей, ускорений перемещений или деформаций), установлен ных на различных элементах испытуемого объекта 6, интегратор 8, выдел ющий огибающую выходного сигнала датчиков 7 автоматический регул тор 9 амплитуды колебаний, св занный с органами установ ки коэффициента усилени усилител 2 мс цности и снабженный задатчиком 1О уровн возбуждени , программатор 11 дл программного ступенчатого изменени амплитуд и частот возбуждаемых колебаний в функции числа циклов нагружени или времени. Элементы, обозначенные по зици ми 1-7 образуют автоколебательный контур, а позици ми 7 - 1О - цепь отрицательной обратной св зи. Программатор 11 включает формирователь 12 входных сигналов, соединенный с усилителем 2 мощности или другим ис .точником импульсных сигналов, вырабатываемых при создании каждого цикла нагружеии (при использовании задатчи- ков длительности .степеней программы св зь входа программатора с усилителем 2 отсутствует), делитель 13 частоты (пересчетное устройство), триггерный двоично-дес тичный счетчик 14, состо щий из нескольких декад (на чертеже показан счетчик из четырех декад), диодные матрицы 15, преобразующие двоично дес тичный код в дес тичный, Задатчики 16 числа циклов каждой из N ступеней программы, блоки 17 совпадени , в которых подключены выходы задатчиков 16, блок 18 управлени , осуществл ющий переключение на следующий этап, сбрасыва счетчик в исходное состо ние, коммутатор 19, подключенный к блоку 18 и вьтолненный, например, в виде набора многоконтактных реле по числу стуценей реализуемой программы испытаний. Полосовый фильтр 4, .фазовращатель3 -и задатчик 10 регул тора 9 имеют по несколько переключаемых цепочек ({ ксированной настройки соответственно полосы пропускани и фазового. сдвига, определ щих частоту возбужааемых колебаний и коэффициента усилени усилител 2, определ ющего амплитуду возбуждаемых коле баний. Управл ющие входы фильтра 4, фазовращател 3 и задатчика 1О подключены к выходам коммутатора 19, через который датчики 7 включены в автоколебательный контур и цепь отрицательной обратной св зи, Вибростенд работает следующим об- Перед началом испытаний экспериментально по предварительно полученным ориентировочным данным программы произво- дитс установка датчиков 7 и регулировка цепей фиксированной настройки фильтра 4, фазовращател 3 и регул тора 9, обеспечивающа получение колебаний на за- данных резонансных частотах испытуемого объекта 6 с заданными амплитудами. Ширина полосы пропускани фильтра 4, устанавливаема при настройке, должна быть достаточной дл того, чтобы небольшие изменени резонансных частот испытуемого объекта в процессе испытаний, обусловленные изменени ми его жесткости ных и демпфирующих характеристик, не св занными с серьезными разрушени ми, не приводили к срыву автоколебаний. Настройка фазовращател 3-должна обеспечивать дл резонансных частот (и при указанных вьпне небольших их изменени х) оптимальные фазовые соотношени между колебани ми испытуемого объекта 6 и вое- мущающими воздействи ми вибратора 1, при которых энергетические затраты дл получени заданных амплитуд колебаний минимальны. При нарушении равновеси испытуемой многорезонансный объект 6 начинает совершать колебани с собственными частотами. Эти колебани восприни- маютс датчиками 7 и преобразуютс в . электрические сигналы, которые после усилени в усилителе 2 мощности используютс дл питани вибратора 1. Незатухающие колебани поддерживаютс за сче положительной обратной св зи, по цепи которой поступает энерги , компенсирующа потери энергии в колебательной системе . В выходном сигнале устройства 5 дл контрол колебаний содержатс составл ло щие с частотами практически всех собст венных колебаний испытуемого объекта 6 Автоколебани в контуре автоматически , устанавливаютс на одной из собственных частот, дл которой амплитуда составл ющей сигнала в цепи положительной обратиной св зи максимальна. Дл обеспечени преобладани амплитуды той или иной составл ющей при программировании частотного режима вибростенда используетс зависимость амплитуд составл ющих от мест установки датчиков 7 на объекте, настройки фильтра 4 и фазовращател 3. На выходе интегратора 8, подключаемого коммутатором 19 на определенных ступен х программы к соответствующему датчику 7, вырабатываетс электрический сигнал, пропорциональный амплитуде контролируемого параметра (смещени , скорос ти или ускорени ) возбуждаемых колебаний . Этот сигнал используетс дл осуществлени отрицательной обратной св зи в регул торе 9 амплитуды колебаний. При наличии рассогласовани между заданным и действующим значени ми амплитуды колебаний (например, при изменени х резонансных частот вследствие изменений жесткостных характеристик испыту мого объекта) исполнительный орган регул тора 9 воздействует на орган настрой ки коэффициента усилени усилител 2 обеспечива устранение рассогласовани . Электрические импульсы с выхода усилител 2 после каждого цикла нагружени поступают на формирователь 12 входных сигналов программатора 11. После ot счета заданного задатчиком 16 дл данной ступени программы количества циклов блок 18 управлени воздействует на коммутатор 19, который вьшолн ет следующие операции, св занные с переходом на очередную ступень программы: переклю чает датчики 7, используемые в цеп х обратной св зи автоколебательного контура и регул тора 9 амплитуды; переключает дискретные элементы фиксированной настройки частотного фильтра 4, фазовращател 8, а также задатчика 1О регул тора 9 амплитуды. В зависимости от характера варьируемых параметров возбуждаемых нагрузок переход от этапа к этапу программы может осуществл тьс как путем одновременного пе1 еключени всех перечисленных цепей, так и путем переключени только некоторых из них. При существенных изменени х резонансных частот испытуемого объекта, вызванных разрушени ми отдельнб1х элементов и происход щих обычно после исче{ пани определ емого ресурса, испытани прекращаютс . Изобретение позвол ет расширить область воспроизводимых испытательных программ, благодар чему обеспечиваеч с возможность имитации при испытани х условий, близких к эксплуатационным, и повышение достоверности результатов испытаний . Формула изобретени Испытательный вибростёнд, содержащий последовательно соединенные устройство дл контрол колебаний испытуемого объекта, фазовращатель, полосовой фильтр, усилитель мощности и вибратор, образующие с испытуемым объектом автоколебательный контур, цепь отрицательной обратной св зи, включающую интегратор и автоматический регул тор амплитуды колебаний , и программатор, включающий зада тчик длительности или числа циклов ступеней программы испытаний, блок управлени и подключенный к нему коммутатор , соединеннъ1Й с задатчиком уровн возбуждени , отличающий-с тем, что, с целью автоматизации программных испытаний многорезонансных объектов , устройство дл контрол колебаний содержит несколько устанавливаемых на различных элементах ккпытуемого объекта датчиков, соединенных с фазовращателем и интегратором через коммутатор, а вых ды последнего подключенъг к управл ющим входам фазовращател и полосоого фильтра. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Максимов В. П., Мамулащвили Г. А. Автоматический регул тор амплитуды механических колебаний деталей мащин. Материалы семинара Вибрационна техника , сборник 2, М., МДНТП им. Ф. Э. Дзержинского, 1967, с. 29-35. The goal is achieved by the fact that in the test shaker, containing | m are connected in series to control the oscillations of the object being used, the phase shifter, the bandpass filter, the power amplifier and the vibrator, which form a self-oscillating circuit with the object under test, a negative feedback circuit including an integrator and an automatic oscillation amplitude controller, and a programmer that includes the duration setter or the number of cycles of the stages of the test program, the control unit and a switch connected to it, connected to the sensor of the excitation level, a device for The drive contains several sensors mounted on various elements of the test object, connected to the phase shifter and the integrator through a switch, and the outputs of the latter are connected to the control inputs of the phase shifter and the band pass filter. The drawing shows the block diagram of the described vibrator. The vibration table contains a vibrator 1, a power amplifier 2, a phase shifter 3, a band-pass filter 4, a device 5 for controlling oscillations of the test object 6, including several sensors 7 (for example, speed sensors, accelerations of movements or deformations) installed on various elements of the test the object 6, the integrator 8, which extracts the envelope of the output signal of the sensors 7, the automatic regulator 9 of the amplitude of oscillations associated with the organs of setting the gain factor of the amplifier 2 ms and equipped with an air level adjuster 1O The programmer 11 for programmatically varying the amplitudes and frequencies of the oscillations excited as a function of the number of loading cycles or time. The elements indicated by elements 1-7 form a self-oscillatory circuit, and the positions 7 - 1O form a negative feedback circuit. The programmer 11 includes an input driver 12 connected to a power amplifier 2 or another source of impulse signals generated during the creation of each loading cycle (when using the programmers of program degrees duration, there is no connection between the programmer and amplifier 2) (recalculating device), trigger binary decimal counter 14, consisting of several decades (the figure shows a counter of four decades), diode arrays 15, which convert the binary decimal code to decimal No, Setters 16 are the number of cycles of each of the N program stages, block 17 matches, in which outputs of master 16 are connected, control block 18, which switches to the next stage, resetting the counter to its initial state, switch 19 connected to block 18 and fulfilled , for example, in the form of a set of multi-contact relays according to the number of values of the test program implemented. The band-pass filter 4, phase shifter 3, and setpoint 10 of controller 9 each have several switchable chains ({xenated tuning, respectively, of the passband and phase shift, which determine the frequency of the excited oscillations and the gain factor of the amplifier 2, determining the amplitude of the excited oscillations. the inputs of the filter 4, the phase shifter 3 and the setting device 1O are connected to the outputs of the switch 19, through which the sensors 7 are included in the self-oscillating circuit and the negative feedback circuit, the Vibrostend operates as follows Editing the tests experimentally, according to the previously obtained orienting data of the program, sensors 7 are installed and the filter 4 fixed setting circuits, the phase shifter 3, and the regulator 9 are adjusted to receive oscillations at given resonant frequencies of the test object 6 with specified amplitudes. filter 4, set during tuning, should be sufficient for small changes in the resonant frequencies of the test object during the test, claimed variations in the stiffness and damping characteristics GOVERNMENTAL not bonded to serious degradation in E do not lead to failure of oscillations. The setting of the phase shifter 3 should provide for the resonant frequencies (and at the indicated small changes in them) the optimum phase relations between the vibrations of the test object 6 and the vibrating effects of the vibrator 1, at which the energy costs for obtaining the specified amplitudes of oscillations are minimal. When the subject undergoes an imbalance, the multiresonant object 6 begins to oscillate with its own frequencies. These vibrations are sensed by sensors 7 and converted to. electrical signals that, after amplification in power amplifier 2, are used to power the vibrator 1. Continuous oscillations are supported by positive feedback, the circuit of which receives energy to compensate for the energy loss in the oscillatory system. In the output signal of the vibration control device 5, the components with frequencies of almost all the natural oscillations of the test object 6 are contained. Auto-oscillations in the circuit are automatically set at one of the natural frequencies for which the amplitude of the signal component in the positive-coupling circuit is maximum. To ensure that the amplitude of one or another component prevails when programming the vibration mode frequency mode, the amplitudes of the components depend on the installation sites of sensors 7 on the object, settings of the filter 4 and phase shifter 3. At the output of the integrator 8 connected by switch 19 at certain program steps to the corresponding sensor 7, an electrical signal is generated that is proportional to the amplitude of the monitored parameter (displacement, velocity, or acceleration) of the excited oscillations. This signal is used to effect negative feedback in the oscillation amplitude controller 9. If there is a mismatch between the set and effective values of the amplitude of oscillations (for example, when the resonant frequencies change due to changes in the stiffness characteristics of the test object), the control actuator 9 acts on the gain control element of the amplifier 2 to eliminate the discrepancy. After each loading cycle, electrical pulses from the output of amplifier 2 are fed to the driver 12 of the input signals of the programmer 11. After ot counting the number of cycles specified by the setter 16 for a given program level, the control unit 18 acts on the switch 19, which performs the following operations associated with the transition the next program step: switches the sensors 7 used in the feedback circuits of the self-oscillating circuit and the amplitude regulator 9; switches the discrete elements of the fixed setting of the frequency filter 4, the phase shifter 8, as well as the setting knob 1O of the amplitude adjuster 9. Depending on the nature of the variable parameters of the excited loads, the transition from stage to program stage can be accomplished both by simultaneous switching of all the listed circuits and by switching only some of them. With significant changes in the resonant frequencies of the test object, caused by the destruction of individual elements and usually occurring after the source of the determined resource is exhausted, the tests are stopped. The invention allows to expand the range of reproducible test programs, thereby providing a simulator with the possibility of simulating test conditions close to operational conditions, and increasing the reliability of test results. The claims Testing vibrostend, comprising a device connected in series to control the oscillations of a test object, a phase shifter, a bandpass filter, a power amplifier and a vibrator, which form a self-oscillating circuit with a test object, a negative feedback circuit including an integrator and an automatic oscillation amplitude regulator, including the duration or number of cycles of the steps of the test program, the control unit and the switch connected to it, connected to an excitation level sensor, characterized by the fact that, in order to automate software testing of multiresonant objects, a device for controlling oscillations contains several sensors mounted on various elements of the tested object connected to the phase shifter and integrator via a switch, and the outputs of the latter are connected to control inputs phase shifter and bandpass filter. Sources of information taken into account in the examination 1. Maksimov V. P., Mamulashvili G. A. Automatic control of the amplitude of mechanical vibrations of parts of machines. Workshop materials Vibration technique, collection 2, M., MDTPD named after F.E. Dzerzhinsky, 1967, p. 29-35.
2.Авторское свидетельство СССР N9464795. кл. Q 01 М 7/00, 1973 (прототип).2. USSR author's certificate N9464795. cl. Q 01 M 7/00, 1973 (prototype).