SU1370472A1 - Устройство дл возбуждени резонансных колебаний сложных конструкций - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к испытательной технике и может быть использовано дл  определени  частоты и формы собственных колебаний испытуемых изделий. Целью изобретени   вл етс  сокращение длительности испытаний за счет автоматизации установки начальных амплитуд испытательного сигнала в зависимых каналах измерени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство, состо щее из основного канала автоподстройки частоты испытательного сигнала и зависимых каналов подбора амплитуд испытательных сигналов, в каждый зависимый канал выданы два триггера, три управл емых коммутатора, счетчик импульсов , с переменным коэффициентом делени , реверсивный счетчик, множительный цифроаналоговый преобразователь, формирователь, блок ввода - вывода, содержащий последовательно включенные клавиатуру, регистр и индикатор. 1 ил. Л

Description

13

Изобретение относитс  к испытательной технике и может быть использовано дл  испытаний изделий на резонансных частотах.

Цель изобретени  - сокращение длительности испытаний за счет автомати загщн установки начальных амплитуд испытательного сигнала в зависимых каналах измерени ,

На чертеже изображена функциональна  электрическа  схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит основной канал 1 автоподстройки частоты испы- тательного сигнала и зависимые каналы 2 подбора амплитуд испытательных сигналов. Каждый канал содержит усилитель 3 мощности, выход которого подключен к входу вибровозбудител  А, который соединен с испытуемой конструкцией 5. На испытуемой конструкции установлен вибродатчик 6 (каждого канала), выход которого подключен к первому входу фазового детектора 7

В состав основного канала входит также регул тор 8 частоты, вход кото рого соединен с выходом фазового детектора 7, а выход - с входом управл емого генератора 9, выход которого подключен к входу усилител  3 мощности и второму входу каждого фазового детектора 7.

В каждый зависимьй канал вход т первый триггер 10, входы которого подключены к выходу фазового детектора 7, и первьш управл емый коммутатор 11, входы которого соединены с выходами первого триггера 10,

Устройство также содержит счетчик 12 импульсов с переменным коэффициентом делени , вход которого подключен к выходу управл емого генератора 9, а выход соединен с входом второго управл емого коммутатора 13. Управл ющий вход второго управл емого коммутатора 13 подключен к выходу первого управл емого коммутатора 11. Выходы второго управл емого коммутатора 13 подключены к счетным входам реверсивного счетчика 14, выходы которого подключены к входам множительного цифроанапогового преобразовател  15, Один из входов цифроаналогово го преобразовател  15 подключен к выходу управл емого генератора 9, а выход преобразовател  15 подключен к входу инвертора 16 и одному из вхо

5

о

g

0

0

5

72

дов третьего управл емого коммутатора 17, второй вход которого подключен к выходу инвертора 16. Выход заема реверсивного счетчика 14 подключен к входу формировател  18, выход которого соединен с счетным входом второго триггера 19,

Кроме того, устройство содержит блок 20 ввода-вывода, в который вход т последовательно включенные клавиатура 21, регистр 22 и индикатор 23. Входы регистра 22 подсоединены к выходам реверсивного счетчика 14 и второго триггера 19, а выходы регистра соединены с установочными входами реверсивного счетчика 14 и второго триггера 19. Выход второго триггера 19 подключен также к управл ю- ощм входам первого управл емого коммутатора 11 и третьего управл емого коммутатора 17, выход которого соединен с входом делител  3 мощности.

Устройство работает следующим образом .

При включении основного канала в замкнутом контуре, содержащем испытываемую конструкцию, устанавливаетс  режим, при котором на вход фазового детектора 7 основного канала 1 поступают синфазные сигналы. При этом на ныходе управл емого генератора 9 формируетс  испьггательный сигнал, частота сОд которого близка к одной из резонансных частот испытываемой конструкции и зависит от места подключени  вибровозбудител  основного канала. При этом относительные фазовые сдвиги между колебани ми в точках подключени  вибродатчиков зависимых и основного каналов оказываютс  не равными О или 180 , что характерно дл  нерезонансных колебаний испытываемой конструкции .

Перед замыканием зависимых каналов производ т установку начальных ампли- туд Xj - Xf, испытательных сигналов, а также установку синфазности или противофазности сигналов Х п ° отношению к опорному сигналу X , с выхода управл емого генератора 9. Дл  этого информаци  из регистра 22 подаетс  на установочные входы второго триггера 19, реверсивного счетчика 14. Сигналом Q 1 с выхода второго триггера 19 вход усилител  3 мощности через управл емый коммутатор 17 подключаетс  к выходу множительного

цифроаналогового преобразовател  15 в результате чего сигналы X , и Х п любом коэффициенте передачи преобразовател  15 будут синфазны. Сигнал Q О с выхода второго триггера 19 обеспечивает противофазность сигналов X , и Xj.

Характер процесса регулировани  после замыкани  одного из зависимых каналов определ етс  установленной величиной начальной амплитуды испытательного сигнала в канале 1.

Например, если Х 0, то сигнал У с выхода вибродатчика зависимого канала отстает по фазе от опорного сигнала X, , и на выходе первого триггера 10 устанавливаетс  уровень логической 1.

Первый управл емый коммутатор 1 1 при сигнале Q 1 с выхода второго триггера 19 формирует уровень логической единицы на своем выходе. Этим сигналом к выходу счетчика 12 импульсов с переменным коэффициентом делени  через второй коммутатор 13 подключаетс  суммирующий счетный вхо реверсивного счетчика 14, Реверсивны счетчик выполн ет пр мой счет, т.е. при поступлении на суммирующий вход очередного импульса с выхода счетчика 12 импульсов число на выходе реверсивного счетчика увеличиваетс  на единицу.

тимальное силовое распределение Xj/X, 0,15.

Если установленна  величина амплитуды испытательного сигнала в зависимом канале превышает оптимальную величину, то сигнал Y с выхода вибродатчика зависимого канала будет опережать по фазе опорный сигнал X,,

в результате чего на выходе первого триггера 10 устанавливаетс  уровень Q 0. На выходе первого коммутатора 11 формируетс  уровень Q 0. Этим сигналом к выходу счетчика 12 импульсов С переменным коэффициентом делени  через второй коммутатор 13 подключаетс  вычитающий счетный вход реверсивного счетчика 14. Реверсивный счетчик выполн ет обратный счет, т.е. при поступлении на его вход очередного импульса число на выходе уменьшаетс  на единицу, в результате чего коэффициент передачи множительного устройства начинает уменьшатьс  до величины, обеспечивающей оптимальное дл  данной резонансной частоты силовое распределение.

Таким образом, в предлагаемом устройстве (в отличие от известных) имеетс  возможность производить предварительную установку начальных амплитуд испытательного сигнала в зависимых каналах, что сокращает врем  испытаний. Кроме того, исключаетс 

Таким образом, увеличиваетс  коэф- возможность повреждени  испытуемой фициент передачи множительного цифро- конструкции усили ми, превышающими аналогового преобразовател  15, что приводит к изменению вида амплитудно- фазовых характеристик W,(jco) и W(jco) и,следовательно к изменени м фазовых 40 сдвигов сигналов, поступающих на входы фазовых детекторов основного и зависимого каналов. Замкнутые системы фазовой автоподстройки основного и зависимых каналов, которые св заны 45 между собой через испытываемую конструкцию 5, отрабатывают фазовые рассогласовани . Процессы фазовой автоподстройки заверщаютс , когда сигналы

заданные пределы.

Экономический эффект от внедрени  предлагаемого устройства состоит в сокращении длительности испытаинй и зависит в основном от себестоимости одного эксперимента и количества испытаний в год.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  возбуждени  резонансных колебаний сложных конструкций , состо щее из основного канала с выходов нибродатчиков 6 оказывают- Q автоподстройки частоты испытательного с  синфазными с опорным испытательным сигнала и зависимых каналов подбора

   сигналом с выхода управл емого генератора 9. Установивщийс  в результате регулировани  режим характеризуетс  оптимальным дл  данной резонансной частоты соотношением амплитуд , приложенных к испытываемой конструкции сил. Так, например, дл  резонансной частоты W, характерно опвозможность повреждени  испытуемой конструкции усили ми, превышающими

   заданные пределы.

   Экономический эффект от внедрени  предлагаемого устройства состоит в сокращении длительности испытаинй и зависит в основном от себестоимости одного эксперимента и количества испытаний в год.

   Формула изобретени 

   амплитуд испытательных сигнгшов, каждый из которых содержит усилитель мощности, соедин емый с испытываемой gg конструкцией вибровозбудитель и вибродатчик , а также фазовый детектор, первый вход которого подключен к выходу вибродатчика, в состав основного канала вход т включенные последовательно между выходом фазового детектора и входам усилител  мощности регул тор частоты и управл емый генератор , выход которого соединен с вторым входом каждого фазового детектора, отличающеес  тем, что, с целью сокращени  длительности и автоматизации испытаний, в каждый зависимый канал введены первый триггер, под-io ДОм усилител  мощности, формирова-.

   ключенный к выходу фазового детектора, первый управл емый коммутатор, входы которого соединены с выходами первого триггера, счетчик импульсов с переменным коэффициентом делени , вход которого подключен к выходу управл емого генератора, второй управл емый коммутатор, у которого вход соединен с выходом счетчика с переменным коэффициентом делени , а управл ющий вход 2о гистр и индикатор, входы регистра подподключен к вькоду первого управл емого коммутатора, реверсивный счетчик , счетные входы которого соединены с выходами второго управл емого

   коммутатОра, множительный цифроанало- 25 рого триггера.

   говый преобразователь, подключенный входами к выходам реверсивного счетчика и управл емого генератора, инвертор , соединенный с выходом множительного цифроаналогового преобразовател , третий управл емый коммутатор, входы которого соединены с входом и выходом инвертора, а вькод - с вхог

   тель, соединенный с выходом заема реверсивного счетчика, второй триггер, у которого счетный вход подключен к выходу формировател , а выход - к уп- равл ющему входу третьего управл емого коммутатора и управл ющему входу первого управл емого коммутатора, блок ввод-вывода, содержащий последовательно включенные клавиатуру, ресоединены к выходам реверсивного счетчика и второго триггера, а выходы регистра соединены с установочными входами реверсивного счетчика и вто