Спосіб випробування виробів на віброміцність і пристрій для його здійснення

1 Спосіб випробування виробів на віброміцність, за яким збуджують на вібростенді резонансні коливання випробуваного виробу з заданим рівнем віброприскорення при ЗМІНІ частоти збудження по лінійному закону в заданому діапазоні частот, де швидкість зміни частоти і рівень віброприскорення столу вібростенда підбирають таким чином, щоб рівні віброприскорення при сталих і неусталених режимах коливань були б рівні, який відрізняється тим, що швидкість зміни частоти задають по співвідношенню ||( U w) _,, 3 a f l = U m (W3afl-Wrp) (wBr-wrp)' де Umax - швидкість зміни частоти, що відповідає максимально можливій для конкретного типу вібростенда, \Л/Зад - значення частоти обвідної напіврозмахів коливань динамічного резонансного піка, що відповідає значенню, заданому по програмі вібровипробувань, \Л/гр - значення частоти обвідної напіврозмахів коливань динамічного резонансного піка, що відповідає значенню максимально допустимому по технічних характеристиках для конкретного типу вібростенда, Wgr - верхня частота діапазону частот, що відтворюється вібростендом 2 Пристрій для випробування виробів на віброміцність, що містить послідовно сполучені блок керування розгорткою частоти, задавальний генератор, регулятор амплітуди, підсилювач потужності, вібростенд, призначений для установки випробуваного об'єкта, два віброперетворювачі, перший з яких установлений на рухомій частині вібростенда, а другий - на випробуваному об'єкті, два узгоджувальних підсилювачі, входи яких сполучені з виходами ВІДПОВІДНИХ віброперетворювачів, фазовий детектор, входи якого сполучені з виходами узгоджувальних підсилювачів, блок зворотного зв'язку, вхід якого сполучений з виходом першого узгоджу вального підсилювача, а вихід - з керувальним входом регулятора амплітуди, послідовно сполучені нуль-орган, вхід якого з'єднаний з виходом фазового детектора, і комутатор, а також дешифратор, виходи якого сполучені з ВІДПОВІДНИМИ керувальними входами блока керування розгорткою частоти і комутатора, два тригери, прямі виходи яких сполучені з ВІДПОВІДНИМИ входами дешифратора, перший ключ, два елементи затримки, перший з яких з'єднує перший вихід комутатора з Sвходом другого тригера, а другий елемент затримки з'єднує об'єднані R-входи першого і другого тригерів з другим виходом комутатора, S-вхід першого тригера сполучений з входом «Пуск», перший і другий суматори, піковий детектор, послідовно з'єднані перший блок ділення, перетворювач добувача кореня і перший блок множення, а також лічильник імпульсів, регістр задавання коду, другий дешифратор, перший елемент «НІ», при цьому інформаційний вхід пікового детектора з'єднаний з виходом другого узгоджувального підсилювача, а керувальний вхід через перший ключ - з виходом нуль-органа, вихід пікового детектора сполучений з віднімальним входом першого суматора, підсумовувальний вхід якого, об'єднаний з підсумовувальним входом другого суматора, сполучений з виходом джерела задавання максимально допустимого граничного рівня сигналу, що відтворюється вібростендом, віднімальний вхід другого суматора під'єднаний до виходу джерела задавання програмного рівня сигналу, що відтворюється вібростендом, виходи другого і першого суматорів під'єднані до входів «Поділ» і «Подільник» ВІДПОВІДНО першого блока ділення, вихід якого через блок добувача кореня сполучений з першим входом першого блока множення, другий вхід ЯКОГО СПОЛучеНИЙ З ВХОДОМ Umax, ВХІД «СКИД» бЛО ка керування розгорткою частоти сполучений з виходом другого дешифратора, інформаційні входи якого сполучені з прямими виходами розрядів лічильника імпульсів, розрядні входи якого з'єднані з прямими виходами розрядів регістра задавання коду, вхід «Прийом» лічильника імпульсів об'єднаний з S-входом першого тригера і з'єднаний з ЗОВНІШНІМ входом «Пуск», S-вхід першого тригера об'єднаний з лічильним входом лічильника імпульсів і сполучений з виходом нуль-органа, керувальний вхід першого ключа через перший елемент 00 ю 52178 «НІ» сполучений з інверсним виходом другого тригера, вхід «Скид» блока керування розгорткою частоти об'єднаний з R-входами першого і другого тригерів і сполучений з ЗОВНІШНІМ входом «Скид», який відрізняється тим, що пристрій додатково містить перетворювач «Частота-напруга», перший і другий блоки пам'яті, другий, третій, четвертий, п'ятий, шостий і сьомий ключі, третій, четвертий, п'ятий, шостий, сьомий і восьмий суматори, другий блок множення, другий блок ділення, перший і другий знакочутливі елементи, другий, третій і четвертий елементи «НІ», елемент «АБО», третій елемент затримки, при цьому інформаційний вхід першого блока пам'яті через перетворювач «Частота-напруга» з'єднаний з виходом другого узгоджувального підсилювача, а інформаційний вхід другого блока пам'яті з'єднаний з входом W B r , що відповідає граничному значенню частоти частотного діапазону, що відтворюється вібростендом, входи «Запис» першого і другого блоків пам'яті об'єднані і з'єднані через другий ключ з виходом першого ключа, входи «Читання» першого і другого блоків пам'яті об'єднані і з'єднані через третій елемент затримки з виходом другого ключа, виходи першого і другого блоків пам'яті з'єднані з віднімальним і підсумовувальним входами третього знакочутливий елемент з'єднаний з керувальним входом четвертого ключа, інформаційний вхід якого з'єднаний з виходом першого блока пам'яті, а вихід - з другим підсумовувальним входом четвертого суматора, перший підсумовувальний вхід яко го через третій ключ з єднаний з виходом другого блока пам'яті, керувальний вхід третього ключа з'єднаний через другий елемент «НІ» з виходом першого знакочутливого елемента, вихід четвертого суматора з'єднаний з підсумовувальним входом восьмого суматора, віднімальний вхід якого, об'єднаний з віднімальним входом сьомого суматора, з'єднаний з ЗОВНІШНІМ входом W r p , підсумовувальний вхід сьомого суматора з'єднаний з ЗОВНІШНІМ ВХОДОМ \Л/зад, ВИХОДИ СЬОМОГО І ВОСЬМОГО суматорів з'єднані з входами «Поділ» і «Подільник» другого блока ділення ВІДПОВІДНО, ВИХІД другого блока ділення через сьомий ключ з'єднаний з другим входом другого блока множення, перший вхід якого з'єднаний з ЗОВНІШНІМ ВХОДОМ Umax, a вихід - з об'єднаними інформаційним входом шостого ключа, підсумовувальним входом шостого суматора і входом четвертого елемента «НІ», віднімальний вхід шостого суматора об'єднаний з інформаційним входом п'ятого ключа і з'єднаний з виходом другого блока множення, виходи п'ятого і шостого ключів з'єднані з підсумовувальними першим і другим входами п'ятого суматора, вихід якого з'єднаний з третім керувальним входом блока керування розгорткою частоти, вихід шостого суматора через другий знакочутливий елемент з'єднаний з об'єднаними входом третього елемента «НІ», вихід якого з'єднаний з керувальним входом шостого ключа, і першим входом елемента «АБО», другий вхід якого з'єднаний з виходом четвертого елемента «НІ», вихід елемента «АБО», з'єднаний з керувальним входом п'ятого ключа Винахід відноситься до техніки дослідження динамічних характеристик елементів випробуваних конструкцій при проведенні вібровипробувань і може бути використаний при визначенні швидкості зміни частоти збуджувальної дії Відомим Є спосіб випробування виробів на віброміцність на підставі авторського свідоцтва СРСР №1478061, М кл G 05M 7/00, 1989 Цей спосіб полягає в тому, що на вібростенді збуджують резонансні коливання виробів з заданим рівнем віброприскорення при ЗМІНІ частоти збудження по лінійному закону в заданому діапазоні частот, причому коливання збуджують при такій швидкості зміни частоти і такому рівні віброприскорення столу вібростенда, при якому збуджуються неусталені резонансні коливання виробів з рівнем віброприскорення, що дорівнює рівню віброприскорення при сталих резонансних коливаннях, при цьому час прискорення випробування буде пропорційним частному від ділення ширини резонансної смуги при сталих резонансних коливаннях до ширини резонансної смуги при неусталених резонансних коливаннях рення для конкретних типів вібростендів не може бути виконано, що призводить до зниження технологічних можливостей способу Відомий також пристрій для визначення випробування виробів на віброміцність, який містить послідовно з'єднані блок керування розгорткою частоти, задавальний генератор, регулятор амплітуди, підсилювач потужності і вібростенд, на платформі якого установлюється випробуваний об'єкт, два віброперетворювачі, один з яких установлений на рухомій частині вібростенда, а другий - на випробуваному об'єкті, перший і другий узгоджувальні підсилювачі, фазовий детектор, блок зворотного зв'язку, перетворювач «частотанапруга», нуль-орган, комутатор, дешифратор, перший і другий тригери, ключ, два елемента затримки, реєстратор, при цьому пристрій додатково містить третій і четвертий тригери, другий, третій і четвертий ключі, перший, другий і третій блоки пам'яті, перший і другий блоки множення, перший, другий, третій, четвертий, п'ятий і шостий суматори, подільник і блок порівняння (див ав св СРСР №1832183, М кл G01 М 7/00, 1993) Відомий спосіб забезпечує тільки визначення часу випробування при заданій швидкості зміни частоти збуджувальної сили по лінійному закону, а визначення швидкості зміни частоти збуджувальної дм в залежності від максимально допустимого по технічним характеристикам рівня віброприско Цей пристрій по причинам, що приведені вище при викладенні відомого способу, також не призводить вибір швидкості сканування частоти збуджувальної дм в залежності від максимально допустимих по технічним характеристикам можливостей конкретного типу вібростенда, що суматора ВІДПОВІДНО, ВИХІД ЯКОГО через перший 52178 призводить до обмеження технологічних можливостей пристрою Відомий також спосіб випробування виробів на віброміцність, по якому збуджують на вібростенді резонансні коливання виробу з заданим рівнем віброприскорення при скануванні (ЗМІНІ) частоти збудження по лінійному закону в заданому діапазоні частот, де швидкість зміни частоти і рівень віброприскорення столу вібростенда підбирають таким чином, щоб рівні віброприскорення при сталих і неусталених режимах коливань були б рівні, а швидкість зміни частоти збудження задають по співвідношенню зад и тах У -У У -У * гран * зад * гран max ДЄ Umax - ШВИДКІСТЬ *ЗМІНИ ЧЭСТОТИ, ЩО ВІДПОВІ дає максимально можливій для даного типу вібростенда, Угран - рівень віброприскорення, що відповідає максимально допустимому по технічним характеристикам рівню для конкретного типу вібростенд , Узад - рівень віброприскорення, що відповідає заданому по програмі випробувань, Утах - рівень віброприскорення, що відповідає максимуму обвідної натврозмахів коливань при ШВИДКОСТІ зміни частоти и т а х (див заявку України на винахід №2000042425 від 27 04 2000р М кп G01 М 7/00) Застосування цього способу дозволяє реалізувати такий технічний алгоритм, який забезпечує можливість визначення швидкості зміни (сканування) частоти збудження вібростенду разом з випробуваним об'єктом при урахуванні максимально допустимого по технічним даним рівня віброприскорення для конкретного типу вібростенда, що застосовується, максимально можливої швидкості зміни частоти збудження і заданого по програмі рівня віброприскорення збуджувальної дії Відомий також пристрій для випробування виробів на віброміцність, що містить послідовно сполучені блок керування розгорткою частоти, задавальний генератор, регулятор амплітуди, підсилювач потужності, вібростенд, призначений для установки випробуваного об'єкту, два віброперетворювача, перший з яких установлено на рухомій частиш вібростенду, а другий - на випробуваному об'єкті, два узгоджувальних підсилювача, входи яких сполучені з виходами ВІДПОВІДНИХ віброперетворювачів, фазовий детектор, входи якого сполучені з виходами узгоджувальних підсилювачів, блок зворотного зв'язку, вхід якого сполучений з виходом першого узгоджу вального підсилювача, а вихід - з керувальним входом регулятора амплітуди, послідовно сполучені нуль-орган, вхід якого з'єднаний з виходом фазового детектора, а також комутатор, дешифратор, виходи якого сполучені з ВІДПОВІДНИМИ керувальними входами блока керування розгорткою частоти і комутатора, два тригери, прямі виходи яких сполучені з ВІДПОВІДНИМИ входами дешифратора, ключ, два елемента затримки, перший з яких з'єднує перший вихід комутатора з S-входом другого тригера, а другий елемент затримки з'єднує об'єднані R - входи першого і другого тригерів з другим виходом комутатора, S - вхід першого тригера сполучений з входом «Пуск», суматор, піковий детектор, другий суматор, послідовно з'єднані блок ділення, перетворювач добувача кореня і блок множення, лічильник імпульсів, регістр задавання кода, другий дешифратор, елемент «НІ», при цьому інформаційний вхід пікового детектора з'єднаний з виходом другого підсилювача, а керувальний вхід через ключ - з виходом нуль-органа, вихід пікового детектора сполучений з віднімальним входом першого суматора, підсумувальний вхід якого об'єднаний з підсумувальним входом другого суматора, сполучений з виходом джерела задавання максимально допустимого рівня сигналу, що відтворюється вібростендом, віднімальний вхід другого суматора під'єднаний до виходу джерела задавання програмного рівня сигналу, що відтворюється вібростендом, виходи першого і другого суматорів під'єднані до входів «Поділ» І «ПОДІЛЬНИК» ВІДПОВІДНО блока поділення, вихід якого через послідовно з'єднані перетворювач добувача кореня і блок множення 7 до другого входу якого під'єднаний вхід Umax, сполучений з керувальним входом блока керування розгорткою частоти, вхід «Скид» якого підключений до виходу другого дешифратора, інформаційні входи якого з'єднані з прямими виходами розрядів лічильника імпульсів, розрядні входи якого з'єднані з прямими виходами розрядів регістра задавання кода, вхід «Прийом» лічильника імпульсів об'єднаний з S-входом першого тригера і з'єднаний з ЗОВНІШНІМ входом «Пуск», S-вхід першого тригера об'єднаний з лічильним входом лічильника імпульсів і сполучений з виходом нульоргана, керувальний вхід ключа через елемент «НІ» сполучений з інверсним виходом другого тригера, вхід «Скид» блока керування розгорткою частоти сполучений також з ЗОВНІШНІМ ВХОДОМ «Скид» (Див заявку України на винахід №2000042425 від 27 04 2000р М кл G01M 7/00) Відомий спосіб і пристрій для його здійснення дозволяють реалізувати також технічний алгоритм роботи, який забезпечує можливість визначення швидкості зміни (сканування) частоти сигналу збудження вібростенда разом з випробуваним об'єктом при урахуванні максимально допустимого по технічним характеристикам рівня віброприскорення для конкретного типа, вібростенда, що застосовується, максимально можливій швидкості зміни частоти сигналу збудження і заданого по програмі рівня віброприскорення сигналу збуджувальної дії Але відомий спосіб випробування об'єктів на віброміцність і пристрій для його здійснення при визначенні швидкості зміни частоти сигналу збудження не забезпечує урахування верхньої частоти діапазону частот, що відтворюється вібростендом Таким чином, відомий спосіб випробування виробів на віброміцність і пристрій для його здійснення не дозволяють ефективно застосовувати технологічні можливості вібростенда при проведенні вібровипробувань об'єктів В основу запропонованого винаходу на спосіб поставлене завдання розробки такого способу випробування виробів на віброміцність, який забезпечував би можливість визначення швидкості сканування частоти збуджувальної дм при урахуванні не тільки максимально допустимого по тех 52178 нічним характеристикам рівня віброприскорення для конкретного типа вібростенда, що застосовується, максимально можливої швидкості зміни частоти сигналу збудження і заданого по програмі рівня віброприскорення сигналу збуджувальної дії, але забезпечував би також і можливість урахування граничної частоти діапазону частот, що відтворюється вібростендом, що значно підвищувало би його технологічні можливості при проведенні вібровипробування об'єктів В основу запропонованого винаходу на пристрій поставлене завдання удосконалення пристрою за рахунок введення до його складу додаткових елементів, які дозволили би ураховувати не тільки максимально допустимий по технічним характеристикам рівень віброприскорення, але і граничні частоти діапазону частот, що відтворюються вібростендом, а це, в свою чергу, призвело би до розширення технологічних можливостей самого пристрою Поставлене завдання вирішується тим, що у відомому способі випробування виробів на віброМІЦНІСТЬ, по якому збуджують на вібростенді резонансні коливання випробуваного виробу з заданим рівнем віброприскорення при ЗМІНІ частоти збудження по лінійному закону в заданому діапазоні частот, де швидкість зміни частоти і рівень віброприскорення столу вібростенда підбирають таким чином, щоб рівні віброприскорення при сталих і неусталених режимах коливань були б рівні, згідно з винаходом, швидкість зміни частоти задають по співвідношенню зад = и. w -w, гр Dr ДЄ Umax - ШВИДКІСТЬ ЗМІНИ ЧЭСТОТ, ЩО ВІДПОВІ дає максимально можливій для конкретного типу вібростенда, \Л/Зад - значення частоти обвідної напіврозмахів коливань динамічного резонансного піка, що відповідає значенню заданому по програмі вібровипробувань, \Л/гр - значення частоти обвідної напіврозмахів коливань динамічного резонансного піка, що відповідає значенню максимально допустимому по технічним характеристикам рівню для конкретного типу вібростенда, \Л/ВГ - верхня частота діапазону частот, що відтворюється вібростендом Поставлене завдання відносно пристрою вирішується тим, що у відомий пристрій для випробування виробів на віброміцність, що містить послідовно сполучені блок керування розгорткою частоти, задавальний генератор, регулятор амплітуди, підсилювач потужності, вібростенд, призначений для установки випробуваного об'єкту два віброперетворювача, перший з яких установлений на рухомій частині вібростенда, а другий - на випробуваному об'єкті, два узгоджувальних підсилювача, входи яких сполучені з виходами ВІДПОВІДНИХ віброперетворювачів, фазовий детектор, входи якого сполучені з виходами узгоджувальних підсилювачів, блок зворотного зв'язку, вхід якого сполучений з виходом першого узгоджувального підсилювача, а вихід - з керувальним входом регулятора амплітуди, послідовно сполучені нуль-орган, 8 вхід якого з'єднаний з виходом фазового детектора, і комутатор, а також дешифратор, виходи якого сполучені з ВІДПОВІДНИМИ керувальними входами блока керування розгорткою частоти і комутатора, два тригери, прямі виходи яких сполучені з ВІДПОВІДНИМИ входами дешифратора, перший ключ, два елемента затримки, перший з яких з'єднує перший вихід комутатора з S-входом другого тригера, а другий елемент затримки з'єднує об'єднані Rвходи першого і другого тригерів з другим виходом комутатора, S-вхід першого тригера сполучений з входом «Пуск», перший і другий суматори, піковий детектор послідовно з'єднаний перший блок ділення, перетворювач добувача кореня і перший блок множення, а також лічильник імпульсів, регістр задавання кода, другий дешифратор, перший елемент «НІ», при цьому інформаційний вхід пікового детектора з'єднаний з виходом другого узгоджувального підсилювача, а керувальний вхід через перший ключ - з виходом нуль-органа, вихід пікового детектора сполучений з віднімальним входом першого суматора, підсумовувальний вхід якого, об'єднаний з підсумовувальним входом другого суматора, сполучений з виходом джерела задавання максимально допустимого граничного рівня сигналу, що відтворюється вібростендом, віднімальний вхід другого суматора під'єднаний до виходу джерела задавання програмного рівня сигналу, що відтворюється вібростендом, виходи другого і першого суматорів під'єднані до входів «Поділ» і «Подільник» ВІДПОВІДНО першого блока ділення, вихід якого через блок добувача кореня сполучений з першим входом першого блока множення, другий вхід якого сполучений з входом Umax, вхід «Скид» блока керування розгорткою частоти сполучений з виходом другого дешифратора, інформаційні входи якого сполучені з прямими виходами розрядів лічильника імпульсів, розрядні входи якого з'єднані з прямими виходами розрядів регістра задавання кода, вхід «Прийом» лічильника імпульсів об'єднаний з S-входом першого тригера і з'єднаний з ЗОВНІШНІМ ВХОДОМ «Пуск», S-вхід першого тригера об'єднаний з лічильним входом лічильника імпульсів і сполучений з виходом нуль-органа, керувальний вхід першого ключа через перший елемент «НІ» сполучений з інверсним виходом другого тригера, вхід «Скид» блока керування розгорткою частоти, об'єднаний з R-входами першого і другого тригерів і сполучений з ЗОВНІШНІМ входом «Скид», ВІДПОВІДНО винаходу, пристрій додатково містить перетворювач «Частота-напруга», перший і другий блоки пам'яті, другий, третій, четвертий, п'ятий, шостий і сьомий ключі, третій, четвертий, п'ятий, шостий, сьомий і восьмий суматори, другий блок множення, другий блок ділення, перший і другий знакочутливі елементи, другий, третій і четвертий елементи «НІ», елемент «АБО», третій елемент затримки, при цьому інформаційний вхід першого блока пам'яті через перетворювач частота напруги з'єднаний з виходом другого узгоджувального підсилювача, а інформаційний вхід другого блока пам'яті з'єднаний з входом W B r , що відповідає граничному значенню частоти частотного діапазону, що відтворюється вібростендом, входи «Запис» першого і другого блоків пам'яті об'єднані і з'єднані через 52178 другий ключ з виходом першого ключа, входи «Читання» першого і другого блоків пам'яті об'єднані і з'єднані через третій елемент затримки з виходом другого ключа, виходи першого і другого блоків пам'яті з'єднані з віднімальним і підсумовувальним входами третього суматора ВІДПОВІДНО, ВИХІД ЯКОГО через перший знакочутливий елемент з'єднаний з керувапьним входом четвертого ключа, інформаційний вхід якого з'єднаний з виходом першого блока пам'яті, а вихід - з другим підсумовувальним входом четвертого суматора, перший підсумовувальний вхід якого через третій ключ з'єднаний з виходом другого блока пам'яті, керувальний вхід третього ключа з'єднаний через другий елемент «НІ» з виходом першого знакочутливого елемента, вихід четвертого суматора з'єднаний з підсумовувальним входом восьмого суматора, віднімальний вхід якого, об'єднаний з віднімальним входом сьомого суматора, з'єднаний з ЗОВНІШНІМ ВХОДОМ Wrp, підсумовувальний вхід сьомого суматора з'єднаний З ЗОВНІШНІМ ВХОДОМ \Л/зад, ВИХОДИ СЬОМОГО І восьмого суматорів з'єднані з входами «Поділ» і «Подільник» другого блока ділення ВІДПОВІДНО, ВИХІД другого блока ділення через сьомий ключ з'єднаний з другим входом другого блока множення, перший вхід якого з'єднаний з ЗОВНІШНІМ ВХОДОМ Umax, а вихід - з об'єднаними інформаційним входом шостого ключа, підсумовувальним входом шостого суматора і входом четвертого елемента «НІ», віднімальний вхід шостого суматора об'єднаний з інформаційним входом п'ятого ключа і з'єднаний з виходом другого блока множення, виходи п'ятого і шостого ключів з'єднані з підсумовувальними першим і другим входами п'ятого суматора, вихід якого з'єднаний з третім керувальним входом блока керування розгорткою частоти, вихід шостого суматора через другий знакочутливий елемент з'єднаний з об'єднаними входом третього елемента «НІ», вихід якого з'єднаний з керувальним входом шостого ключа і першим входом елемента «АБО», другий вхід якого з'єднаний з виходом четвертого елемента «"НІ», вихід елемента «АБО», з'єднаний з керувальним входом п'ятого ключа Застосування запропонованого способу разом з усіма суттєвими ознаками, включаючи ВІДМІННІ, дозволяє реалізувати такий технічний алгоритм, який забезпечує не тільки можливість визначення зміни (сканування) частоти збуджувальної дії для вібростенда разом з випробуваним об'єктом при урахуванні максимально допустимого по технічним характеристикам рівня віброприскорення для конкретного типу вібростенда, що застосовується для проведення вібровипробування об'єкта, максимально можливої швидкості зміни частоти сигналу збуджувальної дії і заданого по програмі рівня віброприскорення сигналу збуджувальної дії, але і можливість урахування верхньої (граничної) частоти діапазону частот, що відтворюється вібростендом Застосування запропонованого пристрою разом з усіма суттєвими ознаками, включаючи ВІДМІННІ, забезпечує визначення швидкості розгортки частоти збуджувальної вібростенд з випробуваним об'єктом дм при завданні максимально допустимого по технічним характеристикам для конкретного 10 типу вібростенда рівня віброприскорення, рівня віброприскорення заданого по програмі вібровіпробувань, фіксації і реєстрації рівня віброприскорення, що відповідає максимуму обвідної напіврозмахів коливань динамічного резонансного піка при швидкості розгортки частоти, яка відповідає максимально допустимій по технічним характеристикам для конкретного типа вібростенда, а також при завданні і урахуванні верхньої частоти діапазону частот, що відтворюється вібростендом Алгоритм визначення швидкості розгортки частоти сигналу збуджувальної вібростенд дм при урахуванні верхньої частоти діапазону частот, що відтворюється вібростендом, реалізується за рахунок додаткового введення блоків перетворення, запам'ятовування, формування, комутації, що визначають вибір швидкості сканування частоти сигналу збуджувальної вібростенд дм в залежності від граничної частоти діапазону частот, що відтворюється при проведенні вібровипробувань вибраним типом вібростенда Таким чином, використання запропонованого способу випробування виробів на віброміцність разом з пристроєм для його здійснення дозволяє вирішити завдання визначення швидкості сканування частоти сигналу збуджувальної дм при урахуванні граничної частоти діапазону частот, що відтворюється вібростендом при проведенні вібровипробувань Запропонований спосіб виконують наступним чином Розглянемо два випадки Випадок 1 При заданих значеннях добротності і резонансної частоти Wo випробуваного об'єкта при урахуванні технічних характеристик конкретного типу вібростенда задають рівень збуджувальної дії таким чином, щоб мати максимальну величину У г р , віброприскорення Приймають максимальну допустиму величину швидкості Umax зміни частоти збуджувальної дії Фіксують частоту Wmax і величину віброприскорення Утах максимуму обвідної напіврозмахів коливань динамічного резонансного піка, що відповідає ШВИДКОСТІ Umax розгортки частоти Приймають задану величину віброприскорення Узад, по програмі вібровипробувань Відоме співвідношення Уо=СУіи22-Уіи12)/(и22-и12) (1) в прийнятих нами позначеннях має наступну форму Угр ~ (Узад U max/ ' Угпах/U зад ) ' ( U max ' U Зад ) ~ vQ Із (2) отримаємо співвідношення для визначення швидкості и з а д сканування частоти збуджувальної ДМ При ЗадаНИХ ВеЛИЧИНаХ Узад , Угр, Утах, Umax, а саме '-'зад — '-'max У -У у гр уу зад V гр - V max * (3) При Siqn U = 1 із (3) маємо нерівності Угр ** Узад, У max , (Угр ' Узад) ^ (Угр ' Утах), а тому маємо нерівність изад < U a mx (4) Випадок 2 Величина резонансної частоти Wo невідома В цьому випадку проводять вібровипробування еталонного виробу в режимі зміни частоти 11 з двома постійними І різними швидкостями, зокрема Ui І ІІ2 В цьому випадку використовують співвідношення, що задає Wo як функцію щонайменше двох постійних і різних швидкостей розгортки частоти сигналу збуджувальної резонатор дії Це співвідношення має вигляд и U 2"U1 де Wo - резонансна частота статичного резонансного піка, W-i, W2 - частоти максимумів обвідних напіврозмахів коливань динамічних резонансних ПІКІВ, що відповідають швидкостям Ui і ІІ2 розгортки частоти ВІДПОВІДНО В прийнятих позначеннях співвідношення (4) приймає вигляд wrp = may max '-'зад и,ял (6) зад. '-'max де частота W 3 a f l відповідає максимуму обвідної напіврозмахів коливань при швидкості и з а д розгортки частоти, частота W m a x відповідає максимуму обвідної напіврозмахів коливань при швидкості Umax розгортки частоти, частота W r p відповідає значенню У гр максимуму обвідної напіврозмахів коливань статичного резонансного піка Із співвідношення (6) отримаємо співвідношення для визначення и з а д, а саме KP-w 3 a f l U) (wrp-wmax Порівнюючи співвідношення (3) і (7) отримаємо нове співвідношення, а саме У wrp-w3aft w r p -w -У у у гр зад у V гр - V max * m a x (8) Із співвідношення (8) отримаємо співвідношення для визначення W m a x , а саме V J -V J гр г Угп " У V -V гр J г Угп " У -wr, J -1 (9) Приймаючи до уваги полосу частот, що відповідає функціюванню конкретного тилу вібростенда, зокрема, найбільш високу частоту W B r частотного діапазону, маємо нерівність W m ax/У * max J гр Таким чином, співвідношення (3) для визначення швидкості и з а д, сканування частоти збуджувальної дії додатково пояснюється співвідношенням (14) і (15), які визначають вимоги для підбору Umax І Утах При ЗЭДЭНИХ ЗНЗЧЄННЯХ W B , W r p , W 3 a f l , Узад , Угр Для формування алгоритму реалізації нового способу випробування виробів на віброміцність необхідно прийняти до уваги співвідношення (3), на підставі якого будується пристрій прототип Окрім того, на підставі співвідношення (11) формуємо нерівність wB-w (16) r rp Таким чином, алгоритм вибору швидкості и з а д сканування частоти збуджувапьної дії має відповідати одночасно співвідношенням (3) і (16), причому співвідношення (3) формує алгоритм для визначення швидкості сканування частоти сигналу збуджувальної дії на підставі урахування максимальних значень технічних характеристик вібростенда по вібропереміщенню (віброприскоренню), а співвідношення (16) визначає оцінку величини швидкості сканування частоти сигналу збуджувальної дм при умові урахування верхньої частоти W B r смуги пропущення вібростенда Таким чином, після визначення и з а д по співвідношенню (3) виникає необхідність перевірки нерівності (16) Задаючи W 3 a f l , на основі співвідношення (16) можливо визначити значення швидкості и з а д Випадок 2 Величина резонансної частоти Wo невідома, невідоме також значення Уо максимуму обвідної напіврозмахів коливань статичного резонансного піка В цьому випадку проводять вібровипробування еталонного виробу в режимі сканування частоти сигналу збуджувальної дії з двома постійними і різними швидкостями, зокрема U-i, U2, фіксуючи значення максимумів Уі, Уг обвідних напіврозмахів коливань динамічних резонансних гаків і ВІДПОВІДНІ цим максимумам частоти W i і W2 В цьому випадку величини Уо і Wo визначають на підставі співвідношень у о = (Уіи 2 2 -у 2 и 1 2 )/(и 2 2 -и 1 2 ) W o = (WiU 2 -W 2 Ui)/(U 2 -Ui) Після визначення Wo і Уо маємо ситуацію, що відповідає випадку 1 Із співвідношень (3), (16) маємо алгоритм для визначення швидкості и з а д зміни частоти сигналу збуджувальної дм при відтворенні заданого по програмі рівня У з а д при урахуванні 13 52178 14 максимально допустимого віброприскорення У гр , ВІДПОВІДНО, лічильник 26 імпульсів, регістр 27 замаксимальної швидкості Umax і верхній межі W Br давання кода, другий дешифратор 28, перший частотного діапазону вібростенда, а саме ключ 29, перший елемент ЗО «НІ», вхід 31 «Пуск»,вхід 32 « У гр », вхід 33 «Узад», вхід 34 1) для конкретного типу вібростенда ВІДОМІ «Umax», вхід 35 «Скид», перетворювач 36 частотазначення Угр і W r p , що визначаються конструктивнапруга, перший блок 37 пам'яті, другий, третій, ними особливостями Відомий також заданий по четвертий, п'ятий, шостий і сьомий ключі 38, 39, Програмі рівень Узад , 40, 41, 42, 43 ВІДПОВІДНО, третій, четвертий, п'ятий, 2) приймають максимально допустиму по техшостий, сьомий і восьмий суматори 44, 45, 46, 47, нічним характеристикам швидкість Umax, зміни 48, 49 ВІДПОВІДНО, другий блок 50 множення, дручастоти сигналу збуджувальної дії, фіксують макгий блок 51 ділення, перший і другий знакочутливі симум Утах обвідної напіврозмахів коливань диЛ Л елементи 52, 53 ВІДПОВІДНО, другий, третій і четвенамічного резонансного піка при U Ц,, і частоту ртий елементи 54, 55, 56 «НІ» ВІДПОВІДНО, елемент Wfflax максимуму обвідної напіврозмахів коливань 57 «АБО», другий блок 58 пам'яті, третій елемент динамічного резонансного піка, 59 затримки, вхід 60 «W rp », вхід 61 «W3afl », вхід 62 3) формують величини, що дорівнюють різни«WBr» цям СИГНаЛІВ У г р І Узад , Угр І Углах , З Саме Уі = УГр - Узад , У2 = Угр - Углах І формують величину Уз = Уі / Уг, фіксуючи її, 4) формують сигнал У4, що дорівнює кореню квадратному із величини Уз 68, 69, 70 ВІДПОВІДНО, зарядний резистор 71, пер у 4 = Л/У з = Vwy 2 5) формують сигнал U (У)зад ченню (у| І І и що дорівнює зна - J'4 -'max зад ~ V tІ І 6) формують сигнали Уб, У що дорівнюють ріЗНИЦЯМ ВеЛИЧИН W 3 a f l I W m p , W , x l W r p , У, = \Л/зал - W m , Уз = V « - W r p , /зад ДЄ W r p < W 3 a f l < Wmax W m a x на виході першого знакочутливого елемента 52 формується 52178 21 сигнал, який надходить на керувальний вхід четвертого ключа 40, замикаючи його При цьому сигнал, що відповідає Wmax, надходить з виходу першого блока 37 пам'яті через четвертий ключ 40 і четвертий суматор 45 на підсумовувальшій вхід восьмого суматора 49 Третій ключ 39 при цьому буде розімкненим, тому що на його керувальний вхід надходить нульовий сигнал з виходу першого елемента 54 «НІ» При виконанні умови W m a x > W B r на виході першого знакочутливого елемента 52 сигнал дорівнює нулю При цьому третій ключ 39 замикається сигналом з виходу першого елемента 54 «НІ» і сигнал, що відповідає W B r , надходить через третій ключ 39 і четвертий суматор 45 на підсумовувальний вхід восьмого суматора 49 На віднімальний вхід восьмого суматора 49 надходить сигнал з входу 60, що відповідає W r p , а з виходу восьмого суматора 49 сигнал величини (W ma x - W r p ) при виконанні умови W B r > Wmax або величини (W B r - W r p ) при виконанні УМОВИ Wmax > W B r СИГНЭЛ 3 ВИХОДУ ВОСЬМОГО СуМЭ тора 49 надходить на вхід «Подільник» другого блока 51 ділення, на вхід «Поділ» якого надходить сигнал, що відповідає величині (W 3 a f l - W r p ) з виходу сьомого суматора 48, на підсумовувальний вхід якого надходить сигнал W 3 a f l з входу 6 1 , а на віднімальний вхід - сигнал W r p з входу 60 На виході другого блока 51 ділення формується сигнал (W 3 a f l - W r p ) / (Wmax - W r p ) при умові W B r > Wmax, або сигнал (W 3 a f l - W r p ) / (W Br - W r p ) при УМОВІ Wmax > W B r , ЯКИЙ ЧЄрЄЗ ЗЗМКНЄНИЙ СЬОМИЙ ключ 43 надходить на другий вхід другого блока 50 множення, на перший вхід якого надходить сигнал, що відповідає Umax з входа 34 На виході другого блока 50 множення формуються сигнали S і або S-і11, що дорівнюють величинам =Ur ч Он 11 -м - Ur lw3afl-wrpj (wmax -wrp (w3afl-wrp l w B r - w при умові W 3 r > W n при умові W B r S2 або S 1 1 i > S2 на виході другого знакочутливого елемента 53 формується сигнал При цьому п'ятий ключ 41 замикається, а шостий ключ 42 буде розімненим, тому що при цьому на виході другого елемента 55 «НІ» присутній нуль Сигнал, що дорівнює величині s2=u У m a x * гр У * гр - У * зад -У * max з виходу пятого ключа 41 через п'ятий суматор 46 надходить на третій керувальний вхід 84 блока 1 керування розгорткою частоти, формуючи режим зміни частоти задавального генератора 2, що відповідає швидкості и з а д 22 При виконанні умови S 1 i < S2 або S 1 1 i < S2 на виході другого знакочутливого елемента 53 сигнал дорівнює нулю Тому на виході другого елемента 55 «НІ» формується одиничний сигнал При цьому, шостий ключ 42 замикається, а п'ятий ключ 41 буде розімкненим, тому що на обох входах елемента 57 «АБО» нульові сигнали, що надходять з виходів другого знакочутливого елемента 53 і третього елемента 56 «НІ» Сигнал, =Ur -м що (w max - w r p w Dr - w,гр дорівнює величині або з виходу шостого клю ча 42 через п'ятий суматор 46 надходить на третій керувальний вхід 84 блока 1 керування розгорткою частоти, формуючи режим зміни частоти задавального генератора 2, що відповідає швидкості и3ад Блок 1 керування розгорткою частоти працює таким чином При надходженні сигналу на вхід 85 «Скид» п'ятий тригер 67 установлюється в одиницю, десятий ключ 70 замикається, тому що на його керувальний вхід надходить одиничний сигнал з прямого виходу п'ятого тригера 67 через елемент 73 «АБО», перший нагромаджувальний конденсатор 72 розряджається через десятий ключ 70 На виході 87 установлюється нульовий рівень Замикається одинадцятий ключ 75, тим самим через цей ключ розряджається другий нагромаджувальний конденсатор 77 Блокується також робота першого і другого імпульсних генераторів 63 і 64 ВІДПОВІДНО, тому що на другі керувальні входи цих генераторів надходить одиничний сигнал з прямого виходу п'ятого тригера 67 23 52178 ного генератора 63 Імпульсні ПОСЛІДОВНОСТІ з виходів першого і другого імпульсних генераторів 63 і 64 керують станом третього тригера 65, на інверсному виході якого формується імпульсна ПОСЛІДОВНІСТЬ З ЛІНІЙНО зростаючою тривалістю імпульсів, а на прямому виході - імпульсна ПОСЛІДОВНІСТЬ З ЛІНІЙНО падаючою тривалістю імпульсів Якщо восьмий ключ 68 замкнений, а дев'ятий ключ 69 розімкнений, то імпульсна ПОСЛІДОВНІСТЬ З ЛІНІЙНО зростаючою тривалістю імпульсів через замкнений ключ 68 і зарядний резистор 71 заряджає перший нагромаджувальнии конденсатор 72, тому на виході 87 формується ЛІНІЙНО зростаюча напруга При формуванні сигналу на другому виході першого дешифратора 18 цей сигнал надходить на другий керувальний вхід 83 блока 1 керування розгорткою частоти, а тому і на другий керувальний вхід регульованого одновібратора 80, на виході якого формується імпульс, який надходить через елемент 73 «АБО» на керувальний вхід десятого ключа 70, замикаючи його Перший нагромаджувальнии конденсатор 72 розряджається через замкнений десятий ключ 70, 24 а на виході 87 установлюється нульовий рівень, який надходить на керувальний вхід задавального генератора 2 і установлює частоту його генерації, що дорівнює нижній частоті досліджувального діапазону частот Імпульсний сигнал з виходу регульованого одновібратора 80 надходить також на керувальний вхід дванадцятого ключа 76, замикаючи його Другий нагромаджувальнии конденсатор 77 через токостабілізуючий двополюсник 79 і замкнений дванадцятий ключ 76 заряджається від джерела «Е» напруги на величину Дії Через третій узгоджувальний підсилювач 78 напруга Дії надходить на третій керувальний вхід першого імпульсного генератора 63, що призводить до зростання частоти формування імпульсів на його виході, тим самим зменшується крутість ЛІНІЙНО змінної напруги на виході 87 Таке виконання пристрою дозволяє розширити технологічні можливості пристрою при проведенні вібровипробувань виробів на віброміцність і вібронадійність, тому що ураховується діапазон частот відтворених пристроєм вібрацій, а саме верхня гранична частота цього діапазону 55 32 jq ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71