Трехкоординатный вибростенд

 

1. ТРЕХКООРДИНАТНЫЙ ВИБРОСТЕНД по авт.св. № 849030, о т.л и чающийся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения пространственных ударных импульсов, он снабжен последовательно соединенными генератором импульсов и формирователем ударного импульса,подключенными к его выходам тремя сумматорами , подключенными к ним тремя усилителями мощности, выходами подключенными к трем вибраторам, размещенным на платформе трехкомпонентным вибропреобразовател М и соединенными с ним первыми входами тремя каналами обратной связи, формирователь ударного импульса выполнен в виде первого блока управления и трех параллельных цепей, состоящих каждая из регулятора амплитуды и соединенных с. его выходом фазоинвертора и.ключа, выход фазоинвертора подключен к второму входу ключа, синхронизирующие входы регуляторов и ключей соединены с первым блоком управления, второй выход которого соединен с генератором , вторые входы каналов обратной W связи соединены с вькодами регуляторов , третьи их входы - с выходами первого блока управления, а выходы каналов обратной связи - с вторыми входами сумматоров. 4 4 ч|

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (3 () 4pI) G 01 M 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 849030 (21) 3548002/18-28 (22) 02.02.83 (46) 07;03.85. Бюл. Р 9 (72) А.Е.Божко и В.П.Шпачук (71) Институт проблем машиностроения

АН Украинской CCP (53) 620. 178.531 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 849030, кл. Q 01 M .7/00, 1979. (54)(57) 1. ТРЕХКООРДИНАТНЫЙ ВИБРОСТЕНД по авт.св. Р 849030, о т.л и— ч а ю шийся.тем, что, с целью повышения точности воспроизведения пространственных ударных импульсов, он снабжен последовательно соединенными генератором импульсов и формирователем ударного импульса,подключенными к его выходам тремя сумматорами, подключенными к ним тремя усилителями мощности, выходами подключенными к.трем вибраторам, размещенным на платформе трехкомпонентным вибропреобразовател м и соединенными с ним первыми входами тремя каналами обратной связи, формирователь ударного импульса выполнен в виде первого блока управления и трех параллельных цепей, состоящих каждая из регулятора амплитуды и соединенных с его выходом фазоинвертора и ключа, выход фазоинвертора подключен к второму входу ключа, синхронизирующие входы регуляторов и ключей соединены с первым блоком управления, второй выход которого соединен с генератором, вторые входы каналов обратной связи соединены с выходами регуляторов,третьи их входы — с выходами первого блока управления, а выходы каналов обратной связи — с вторыми входами сумматоров.

2. Вибростенд по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что каждый канал обратной связи выполнен в виде последовательно соединенных дифференциатора, вход которого является вторым входом канала обратной связи, и второго блока управления, подключенных к первому выходу последне-. го первыми входами и к второму выходу вторыми входами двух ключей, к выходу первого из которых подключен блок положительной обратной. связи по скорости, к выходу второго

17 ключа — блок отрицательной обратной связи по скорости,.выходы этих блоков являются выходом канала обратной связи, нуль-органа и компаратора, первые входы нуль-органа, компаратора и третьи входы ключей являются первым входом канала обратной связи,. второй вход нуль-органа является третьим входом канала обратной связи, выход нуль — органа подключен к четвертым входам ключей, а выход комчаратора — к их пятым входам.

Изобретение относится к средствам испытательной техники и может быть использовано для возбуждения ударных импульсов различной пространственной ориентации при испытании на вибро5 прочность и виброустойчивость.

По основному авт. св. Р 849030 из вестен трехкоординатный вибростенд, содержащий три электродинамических вибратора, установленные по трем взаимно перпендикулярным направлениям, платформу для установки испытуемого объекта и узлы соединения платформы со столами вибраторов )1) .

Недостатком известного вибростен- 15 да является невозможность воспроизведения на нем заданного пространственного ударного импульса с определепной точностью, так как отсутствует возможность управления ориента- О цией компонент импульса.

Целью изобретения является повышение точности воспроизведения пространственных ударных импульсов. 25

Поставленная цель достигается тем, что трехкоординатный вибростенд снабжен последовательно соединенными генератором импульсов и формирователем ударного импульса, подключен- ЗО ными к его выходам тремя сумматорами, подключенными к ним тремя усилителями мощности, выходами подключенными к трем вибраторам, размещаемым на платформе трехкомпонентным вибропре- 35 образователем и соединенными с ним первыми входами тремя каналами обратной связи, формирователь ударного импульса выполнен в виде первого блока управления и трех параллельных цепей, состоящих каждая из регулятора амплитуды и соединениых с его выходом фазоинвертора и ключа, выход фаэоинвертора подключен к второму входу ключа, синхронизирующие входы регуляторов и ключей соединены с первым блоком управления, второй выход которого соединен с генератором, вторые входы каналов обратной связи соединены с выходами регуляторов, третьи их входы — с выходами первого блока управления, а выходы каналов обратной связи — с вторыми входами сумматоров.

Кроме того, каждый канал обратной связи выполнен в виде последовательно соединенных дифференциатора, вход которого является вторым входом канала обратной связи, и второго блока управления, подключенных к первому выходу последнего первыми входами и к второму выходу вторыми входами двух ключей, к выходу первого из которых подключен блок положительной обратной связи по скорости, к выходу второго ключа — блок отрицательной обратной связи по скорости, выходы этих блоков являются выходом канала обратной связи, нуль-органа и компаратора, первые входы нуль-органа компаратора и третьи входы ключей являются первым входом канала обрат- ной связи, второй вход нуль-органа является третьим входом канала обратной связи, выход нуль-органа подключен к четвертым входам ключей, 1144017 а выход компаратора — к их пятым входам.

На фиг. 1 представлена блок-схема вибростенда; на фиг. 2 — блок-схема канала обратной связи.

Трехкоординатный вибростенд содержит генератор 1 импульсов, формирователь 2 ударного импульса, состоящий из первого блока 3 управления, регуляторов 4-6 амплитуды, фазоинверторов 7-9 и ключей 10-12, сумматоры 13-15, усилители 16-18 мощности, трехкоординатный вибростенд 19, состоящий из вибраторов 20-22 со взаимно перпендикулярным направлени.ем действия, трехкомпонентный вибропреобразователь 23, каналы 24-26 обратных связей, каждый из которых содержит (фиг.2) дифференциатор 27, ключи 28 и 29 положительной и отрицательной обратных связей, блоки

30 и 31 положительной и отрицательной обратных связей, компаратор 32, нуль-орган 33 и второй блок 34 управления. 25

Вибропреобразователь 23 размещен на платформе вибростенда 19. Выход генератора 1 импульсов подключен к входу регуляторов 4-6 амплитуд. Выходы ключей 10-12 подключены к вхо30 дам сумматоров 13-15, выходы которых через усилители 16-18 мощности поступают на вибраторы 20-22. Выходы вибропреобразователя 23 соединены с .первыми входами трех каналов обратной связи. Формирователь 2 выполнен

35 в виде трех параллельных цепей, каждая из которых состоит из регуляторов 4-6 амплитуды, соединенных с их выходами фазоинверторов 7-9 и ключей 10-12. Выходы фазоинверторов подключены к вторым входам ключей.

Синхронизирующие входы регуляторов и ключей соединены с первым блоком

3 управления, второй выход которого соединен с генератором 1. Вторые входы каналов обратной связи соединены с выходами регуляторов 4-6, а третьи — с выходами первого блока управления. Выходы каналов обратной связи соединены с вторыми входами сумматоров.

Каждый канал обратной связи выполнен в виде последовательно соединенных дифференциатора 27, вход ко- 55 торого является вторым входом канала обратной связи и второго блока 34 управления, подключенных к первому

4 выходу последнего первыми входами, а к второму выходу — вторыми входами ключей 28 и 29, к выходу первого из которых подключен блок 30 положительной, а к выходу второго — блок 31 отрицательной обратной связи. Выходы .блоков 30 и 31 являются выходом канала обратной связи. Первые входы компаратора 32, нуль-органа 33 и третьи входы ключей являются первым входом, а второй вход нуль-органатретьим входом канала обратной связи. Выход нуль-органа 33 подключен к четвертым входам ключей 28 и 29, а выход компаратора — к их пятым входам.

Трехкомпонентный вибростенд работает следующим образом.

Первым блоком 3 управления устанавливают амплитуды сигналов вдоль координатных осей X, Y,, 7 путем подачи на регуляторы 5-7 амплитуд управляющих сигналов К„, К> и К, при при этом на нуль-орган 33 подают с этого же блока 3 управления соответствующие сигналы У>, Уц, Vg смещения и устанавливают скважность импульсов генератора 1.

Затем задают пространственную ориентацию ударного импульса путем прямого подключения регуляторов 4-6 амплитуды через ключи 10-12 к сумматорам 13-15 или через фазоинверторы 7-9. Колебания платформы вибростенда воспринимаются вибропреобразователем 23, выходные сигналы О, Q, Q которого через ключи 28 и 29, нуль-орган 33 и компаратор 32 поступают в каналы 24-26 обратной связи по скорости. Коэффициенты передачи нуль-органа 33 и компаратора 32 устанавливаются перед проведением испытания с учетом информации о ма> тематических моделях вибраторов 2022. Ключи 28 и 29 имеют по два управляющих входа.

Управляющий вход отключения ключа

28 соединен с выходами (пятый) компаратора 32 и (четвертый) нуль-органа 33, а управляющий вход включения ключа 28 соединен с выходом второго блока 34 управления. Управляющий вход отключения ключа 29 соединен с выходом второго блока 34 управления, а управляющий вход включения ключа 29 — с выходами (пятый) компаратора 32 и (четвертый) нуль-органа 33. При появлении управляющего

Фие.2

ВНИИПО Заказ 896/35 Тираж. 897 По

Подписное

Фи и а ППП "П®теит", Г.ужгород, уд.Проектная 4, ул. роектнан, 4

Ф 1144 сигнала на входах включения ключей

28 и 29 на входы блоков 30 и 31 поступают сигналы 0„„,,0 и О с вибропреобразователя 23, а при появлении управляющих сигналов на входах отключения ключей 28 и 29 указанные сигналы вибропреобразователя 23 не поступают.

При поступлении переднего фронта ударного импульса на выходе дифферен- 10 циатора 27 образуется сигнал положительной полярности, который через второй блок 34 управления включает ключ 28 и отключает ключ 29. При этом сигнал вибропреобразователя 23 15 поступает на вход блока 30 положительной обратной связи по скорости, что способствует увеличению скорости нарастания переднего фронта ударного импульса на выходе соответст- 2ц вующего вибратора 20-22.

Величины смещений, Y V, подаваемые на нуль-орган 33 первым блоком 3 управления, определяют величины амплитуд ударных импульсов на 2S выходах вибраторов 20-22. При достижении сигналами вибропреобразователя 23 уровней сигналов смещения срабатывает нуль-орган 33, в результате чего отключается ключ 28 и сле30 довательно, блок 30 положительной обратной связи, и включается ключ

29, При этом сигналы и q, Q q и О поступают на блок 31 отрицательнои обратной связи по скорости, что способствует увеличению демпфирования

017 б и тем самым высокой точности воспроизведения вибраторами 20-22 вершин ударного импульса.

При поступлении на вход дифференциатора 27 заднего фронта ударного импульса на его выходе образуется сигнал отрицательной полярности, который через второй блок 34 управления отключает ключ 29 (соответственно и блок 31 отрицательной обратной связи) и включает ключ 28 и через него блок 30 положительной обратной связи по скорости. В результате увеличивается скрость спада заднего фронта ударного импульса на выходе вибраторов 20-22. При достижении сигналами g <, Q и 0 вибропреобразователя 23 нулевых значений срабатывает компаратор 32, в результате чего отключается ключ 28 и включается ключ 29, соответственно отключается блок 30 положительной обратной связи по скорости и включается блок 31 отрицательной обратной связи по скорости.

При поступлении с генератора 1 очередного импульса работа. вибростенда повторяется.

Использование предлагаемого виб-. ростенда обеспечит воспроизведение на платформе вибратора с высокой точностью ударного импульса с заданными амплитудой, скважностью и пространственной ориентацией, что соответственно повысит достоверность получаемой при испытаниях информации.