Пристрій для випробування виробів на віброміцність

Винахід відноситься до техніки дослідження динамічних характеристик елементів випробуваних конструкцій, може бути використаний для визначення швидкості розгортки частоти збуджувальної вібростенд дії і може знайти застосування при рішенні задач вібровипробувань, вібродіагностики і вібронадійності виробів, а також при розробці нових вібраційних технологій. 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 із яких установлений на рухомій частині 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 узгоджувального 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 елемента затримки, перший із 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», 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, др угий 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 «Ділене» і «Подільник» відповідно першого блока ділення, вихід якого через блок добувача кореню сполучений з першим входом першого блока множення, другий вхід якого сполучений з входом Vmax, вхід «Скид» блока керування розгорткою частоти сполучений з виходом другого деши фратора, 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 «НI» 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», 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 «НI», 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 ВМ , 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 суматора відповідно, вихід якого через перший 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 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 w об'єднаний з віднімальним входом сьомого суматора, з'єднаний з зовнішнім входом гр. , підсумовувальний вхід w сьомого суматора з'єднаний з зовнішнім входом зад . виходи сьомого і восьмого суматорів з'єднані з входами «Ділене» і «Подільник» другого блока ділення відповідно, вихід друго го блока ділення через сьомий ключ з'єднаний з другим входом другого блока множення, перший вхід якого з'єднаний з зовнішнім входом Vmax , а ви хід – з об'єднаними інформаційним входом шостого ключа, підсумовувальним входом шостого суматора і входом четвертого елемента «НІ», віднімальний вхід шостого суматора об'єднаний з інформаційнім входом п'ятого ключа і з'єднаний з виходом першого 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 «HІ», вихід якого з'єднаний з керувальним входом шостого ключа, і першим входом елемента «АБО», др угий вхід якого з'єднаний з виходом четвертого елемента «НІ», вихід елемента «АБО» з'єднаний з керувальним входом п'ятого ключа.(Див. деклараційний патент України №37880 - М. кл. G01М7/00, 2002). Відомий пристрій для випробування виробів на віброміцність дозволяє реалізувати такий алгоритм функціонування, який забезпечує можливість визначення швидкості розгортай частоти сигналу збуджувальної вібростенд разом з випробуваним виробом дії при урахуванні максимально допустимого по технічних характеристиках рівня віброприскорення (вібропереміщення) для використаного типу вібростенда, максимально можливій швидкості сканування частоти сигналу збудження і заданого по програмі рівня віброприскорення (вібропереміщення) випробуваного виробу. Але відомий пристрій при визначення швидкості розгортки частоти сигналу збуджувальної дії не забезпечує урахування верхньої частоти діапазону частот, що відтворюється вібростендом. Таким чином, відомий пристрій не дозволяє ефективно застосовувати те хнологічні можливості вібростенда при проведенні вібровипробувань виробів. 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 на його рухомій платформі випробуваного об'єкту, два віброперетворювачі, перший з яких установлений на рухомій платформі 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 узгоджувального підсилювача, а вихід - з керувальним входом регулятора амплітуди, послідовно сполучені нуль-орган, вхід якого з'єднаний з виходом фазового детектора, і комутатор, а також перший і другий тригери, перший і другий дешифратори, піковий детектор, лічильник імпульсів, регістр задания кода, перетворювач «частота-напруга», перший і другий блоки пам'яті, перший, другий, третій, четвертий, п'ятий, шостий, сьомий і восьмий суматори, перший і другий блоки ділення, перший і другий блоки множення, перший і другий знакочутливі елементи, перший перетворювач добувача кореня, перший, другий, третій і четвертий елементи «НІ», перший елемент «АБО», перший, другий, третій, четвертий, п'ятий, шостий і сьомий ключі, w перший, другий і третій елементи затримки, зовнішні входи «Скид», «Пуск», «Yгp», «Yзад», «Vmax», « w 0 », « зад . », « w ВМ », причому вихід фазового детектора через нуль-орган сполучений з об'єднаними інформаційними входами комутатора, третього ключа, лічильним віднімальним входом лічильника імпульсів і S - входом першого тригера, S-вхід якого також об'єднаний з входом «Прийом» лічильника імпульсів і сполучений з зовнішнім входом «Пуск», R-входи першою і другого тригерів об'єднані і сполучені з зовнішнім входом «Скид» , перший вихід комутатора через перший елемент затримки сполучений з S - входом другого тригера, R-вхід якого об'єднаний з R-входом першого тригера і через другий елемент затримки сполучений з другим виходом комутатора, прямі виходи першого і другого тригерів сполучені з інформаційними входами першого дешифратора, перший вихід якого сполучений з об'єднаними першими керувальними входами комутатора і блока керування розгорткою частоти, другі керувальні входи яких об'єднані і сполучені з другим ви ходом першого дешифратора, інверсний вихід другого тригера через третій елемент «НІ» сполучений з керувальним входом третього ключа, вихід другого узгоджувального підсилювача сполучений з об'єднаними інформаційними входами пікового детектора і перетворювача «частота-напруга», ви хід якого сполучений з інформаційним входом першого блока пам'яті, інформаційний вхід другого блока пам'яті сполучений з зовнішнім входом « w ВМ », ви ходи першого і друго го блоків пам'яті сполучені з віднімальним і пілсумовувальним входами сьомого суматора відповідно, вихід якого через перший знакочутливий елемент сполучений з керувальним входом п'ятого ключа, інформаційний вхід якого сполучений з виходом першого блока пам'яті, а вихід - з першим підсумовувальним входом восьмого суматора, другий підсумовувальний вхід якого через шостий ключ сполучений з виходом другого блока пам'яті, керувальний вхід шостого ключа через четвертий елемент «НІ» сполучений з виходом першого знакочутливого елемента, вихід третього ключа сполучений через четвертий ключ з об'єднаними входами «Запис» першого і другого блоків пам'яті безпосередньо, а через третій елемент затримки - з об'єднаними входами «Читання» першого і другого блоків пам'яті, керувальний вхід пікового детектора сполучений з виходом третього ключа. вихід пікового детектора сполучений з віднімальним входом другого суматора» підсумовувальний вхід якого об'єднаний з підсумовувальним входом першого суматора і сполучений із зовнішнім входом «Yгр», а віднімальний вхід першого суматора сполучений із зовнішнім входом «Yзад», виходи першого і другого суматорів сполучені з входами «Ділене» і «Подільник» першого блока ділення відповідно, вихід якого через перший перетворювач добувача кореня сполучений з одним входом першого блока множення, другий вхід якого сполучений з зовнішнім входом «Vmax», ви хід першого блока множення сполучений з об'єднаними віднімальним входом п'ятого суматора і інформаційним входом першого ключа, підсумовувальний вхід п'ятого суматора об'єднаний з входом першого елемента «НІ» і інформаційним входом другого ключа, вихід п'ятого суматора через другий знакочутливий елемент сполучений з об'єднаним першим входом першого елемента «АБО» і входом другого елемента «НІ», вихід якого сполучений з керувальним входом другого ключа, другий вхід першого елемента «АБО» сполучений з виходом першого елемента «НІ», а вихід першого елемента «АБО» сполучений з керувальним входом першого ключа, виходи першого і другого ключів сполучені з першим і другим підсумовувальними входами відповідно шостого суматора, вихід якого сполучений з третім керувальним входом блока керування розгорткою частоти, розрядні входи лічильника імпульсів сполучені з розрядними виходами регістра задания коду, розрядні виходи лічильника імпульсів сполучені з інформаційними входами другого дешифратора, ви хід якого сполучений з четвертим керувальним входом блока керування розгорткою частоти, віднімальні входи третього і четвертого суматорів об'єднані і сполучені з зовнішнім входом « w 0 », підсумовувальний вхід третього суматора сполучений з w зовнішнім входом « зад . », підсумовувальний вхід четвертого суматора сполучений з виходом восьмого суматора, вихід третього суматора сполучений з входом «Ділене» другого блока ділення (Див. деклараційний патент України №52178, М. кл. G01M7/00). Відомий пристрій при визначенні швидкості розгортки частоти сигналу збуджувальної вібростенд дії забезпечує урахування максимально допустимого по технічних характеристиках рівня віброприскорення (вібропереміщення) рухомої платформи вібростенда разом з випробуваним об'єктом і урахування верхньої частоти діапазону частот, що відтворюється вібростендом. Але відомий пристрій при визначенні швидкості розгортки частоти сигналу збуджувальної вібростенд дії не забезпечує урахування не лінійностізалежності зміщення максимуму обвідної напіврозмахів коливань динамічного резонансного піку від постійної швидкості розгортки частоти, що призводить до зменшення точності визначення цієї швидкості, а тому і не дозволяє ефективно застосовувати те хнологічні можливості вібростендів при проведенні вібровипробувань виробів. В основу винаходу поставлене завдання удосконалення пристрою для випробування виробів на віброміцність шляхом введення до його складу додаткових блоків, елементів та функціональних зв'язків між ними, які дозволили б урахувати нелінійність зміщення по частоті максимуму обвідної напіврозмахів коливань динамічного резонансного піку від постійної швидкості розгортки частоти, що призводить до підвищення точності визначення цієї швидкості, а тому дозволяє більш ефективно використовувати те хнологічні можливості вібростендів при проведенні вібровипробувань виробів. Поставлене завдання вирішується тим, що у відомому пристрої для випробування виробів на віброміцність, що містить послідовно сполучені блок керування розгорткою частоти, задавальний генератор, регулятор амплітуди, підсилювач потужності, вібростенд, призначений для установки на його рухомій платформі випробуваного об'єкту, два віброперетворювачі, перший з яких установлений на рухомій платформі 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 узгоджувального підсилювача, а вихід - з керувальним входом регулятора амплітуди, послідовно сполучені нуль-орган, вхід якого з'єднаний з виходом фазового детектора, і комутатор, а також перший і другий тригери, перший і другий дешифратори, піковий детектор, лічильник імпульсів, регістр задання кода, перетворювач «частота-напруга», перший і другий блоки пам'яті, перший, другий, третій, четвертий, п'ятий, шостий, сьомий і восьмий суматори, перший і другий блоки ділення, перший і другий блоки множення, перший і другий знакочутливі елементи, перший перетворювач добувача кореня, перший, другий, третій і четвертий елементи «НІ», перший елемент «АБО», перший, другий, третій, четвертий, п'ятий, шостий і сьомий ключі, перший, другий і третій елементи затримки, зовнішні входи w «Скид», «Пуск», «Y », «Y », «V », « w 0 », « зад », « wв м », причому вихід фазового детектора через нульгр. зад. max орган сполучений з об'єднаними інформаційними входами комутатора, третього ключа, лічильним віднімальним входом лічильника імпульсів і S - входом першого тригера, S-вхід якого також об'єднаний з входом «Прийом» лічильника імпульсів і сполучений з зовнішнім входом «Пуск», R-входи першого і другого тригерів об'єднані і сполучені з зовнішнім входом «Скид» , перший вихід комутатора через перший елемент затримки сполучений з S - входом другого тригера, R-вхід якого об'єднаний з R-входом першого тригера і через другий елемент затримки сполучений з другим виходом комутатора, прямі виходи першого і другого тригерів сполучені з інформаційними входами першого дешифратора, перший вихід якого сполучений з об'єднаними першими керувальними входами комутатора і блока керування розгорткою частоти, другі керувальні входи яких об'єднані і сполучені з другим виходом першого дешифратора, інверсний вихід другого тригера через третій елемент «НІ» сполучений з керувальним входом третього ключа, вихід другого узгоджувального підсилювача сполучений з об'єднаними інформаційними входами пікового детектора і перетворювача «частота-напруга», вихід якого сполучений з інформаційним входом першого блока пам'яті, інформаційний вхід другого блока пам'яті сполучений з зовнішнім входом « wв м », виходи першого і другого блоків пам'яті сполучені з віднімальним і підсумовувальним входами сьомого суматора відповідно, вихід якого через перший знакочутливий елемент сполучений з керувальним входом п'ятого ключа, інформаційний вхід якого сполучений з виходом першого блока пам'яті, а вихід - з першим підсумовувальним входом восьмого суматора, другий підсумовувальний вхід якого через шостий ключ сполучений з виходом другого блока пам'яті, керувальний вхід шостого ключа через четвертий елемент «НІ» сполучений з виходом першого знакочутливого елемента, вихід третього ключа сполучений через четвертий ключ з об'єднаними входами «Запис» першого і другого блоків пам'яті безпосередньо, а через третій елемент затримки - з об'єднаними входами «Читання» першого і другого блоків пам'яті, керувальний вхід пікового детектора сполучений з виходом третього ключа, вихід пікового детектора сполучений з віднімальним входом другого суматора, підсумовувальний вхід якого об'єднаний з підсумовувальним входом першого суматора і сполучений із зовнішнім входом «У гр.», а віднімальний вхід першого суматора сполучений із зовнішнім входом «У зад», виходи першого і другого суматорів сполучені з входами «Ділене» і «Подільник» першого блока ділення відповідно, вихід якого через перший перетворювач добувача кореня сполучений з одним входом першого блока множення, другий вхід якого сполучений з зовнішнім входом «Vmax», ви хід першого блока множення сполучений з об'єднаними віднімальним входом п'ятого суматора і інформаційним входом першого ключа, підсумовувальний вхід п'ятого суматора об'єднаний з входом першого елемента «НІ» і інформаційним входом другого ключа, вихід п'ятого суматора через другий знакочутливий елемент сполучений з об'єднаним першим входом першого елемента «АБО» і входом другого елемента «НІ», вихід якого сполучений з керувальним входом другого ключа, другий вхід першого елемента «АБО» сполучений з виходом першого елемента «НІ», а вихід першого елемента «АБО» сполучений з керувальним входом першого ключа, виходи першого і другого ключів сполучені з першим і другим підсумовувальними входами відповідно шостого суматора, вихід якого сполучений з третім керувальним входом блока керування розгорткою частоти, розрядні входи лічильника імпульсів сполучені з розрядними виходами регістра задання коду, розрядні виходи лічильника імпульсів сполучені з інформаційними входами другого дешифратора, ви хід якого сполучений з четвертим керувальним входом блока керування розгорткою частоти, віднімальні входи третього і четвертого суматорів об'єднані і сполучені з зовнішнім входом « w 0 », w підсумовувальний вхід третього суматора сполучений з зовнішнім входом « зад », підсумовувальний вхід четвертого суматора сполучений з виходом восьмого суматора, вихід третього суматора сполучений з входом «Ділене» другого блока ділення, згідно винаходу, пристрій додатково містить дев'ятий, десятий і одинадцятий суматори, третій і четвертий блоки ділення, третій, четвертий, п'ятий і шостий блоки множення, другий і третій перетворювачі добувача кореня, причому вхід «Подільник» другого блока ділення сполучений з виходом четвертого блока множення, перший вхід якого об'єднаний з входом «Подільник» четвертого опока ділення і сполучений з виходом джерела напруги величиною 3 p , а другий вхід четвертого блока множення сполучений з виходом джерела напруги величиною «2», вхід «Ділене» четвертого блока ділення сполучений з виходом w четвертого суматора, входи «Ділене» і «Подільник» третього блока ділення сполучені з зовнішнім входом « зад » і виходом восьмого суматора відповідно, вихід третього блока ділення сполучений з одним входом третього блока множення, другий вхід якого об'єднаний з другим підсумовувальним входом дев'ятого суматора і через другий перетворювач добувача кореня сполучений з зовнішнім входом «Vmax», перший підсумовувальний вхід дев'ятого суматора сполучений з виходом четвертого блока ділення, а вихід дев'ятого суматора сполучений з одним входом п'ятого блока множення, другий вхід якого сполучений з виходом третього блока множення, вихід п'ятого блока множення сполучений з першим підсумовувальним входом десятого суматора, другий підсумовувальний вхід якого сполучений з виходом шостого блока множення, другий вхід якого об'єднаний з першим входом і з'єднаний з виходом другого блока ділення, вихід десятого суматора через третій перетворювач добувача кореня сполучений з підсумовувальним входом одинадцятого суматора, віднімальний вхід якого сполучений з виходом другого блока ділення, вихід одинадцятого суматора сполучений з об'єднаними входами другого блока множення, вихід якого через сьомий ключ сполучений з підсумовувальним входом п'ятого суматора, вхід «Ділене» четвертого блока ділення сполучений з виходом четвертого суматора. Запропонований пристрій для випробування виробів на віброміцність базується на таких теоретичних міркуваннях. Як відомо, при поясненні роботи пристрою-прототипу отримано співвідношення для визначення величини ( y) Vзад швидкості розгортки частоти сигналу збуджувальної дії в залежності від максимально допустимого по технічних характеристиках рівня віброприскорення (вібропереміщення) Yгp використаного типу вібростенда, рівня віброприскорення (вібропереміщення) У зад, заданого по програмі вібровипробувань, рівня віброприскорення (вібропереміщення) Ymax. Що відповідає максимуму обвідної напіврозмахів коливань динамічного резонансного піку при швидкості Vmax розгортки частоти, а саме: ( y) Vзад = Ymax (Yгр - Yзад )/ (Yгр - Ymax ) , (1) (w) Vзад Отримано також співвідношення дня визначення величини швидкості розгортки частоти сигналу w 0 випробуваного виробу, частоти w max , що відповідає збуджувальної дії в залежності від резонансної частоти максимуму обвідної напіврозмахів коливань динамічного резонансного піку при швидкості Vmax розгортки частоти w і частоти зад , яка відповідає максимуму обвідної напіврозмахів коливань динамічного резонансного піку при швидкості Vзад розгортки частоти сигналу збуджувальної вібростенд дії, а саме: (w ) Vзад = Vmax (w0 - w зад ) / (w0 - wmax ) (2) , V ( y) V (w ) В пристрої-прототипі порівнюють величини сигналів зад і зад і після операції порівняння формують сигнал, що визначає швидкість, розгортки частоти сигналу збуджувальної вібростенд дії. Співвідношення (2) сформовано при умові лінійності зміщення частоти максимуму обвідної напіврозмахів коливань динамічною резонансного піку в залежності від швидкості розгортки частоти сигналу збуджувальної дії. В той же час меншу похибку при визначенні частоти w максимуму обвідної напіврозмахів коливань, що ураховує нелінійність зміщення частоти максимуму динамічного резонансного піку дає співвідношення (Ильинский B.C. Зашита РЭА и прецизионного оборудования от динамических воздействий. М.: Радио и связь, 1982. – с.116.) ( æ ö w = ç w2 - 2d 2 ± 3 p V ÷ / 1 + 0,28 d / 2 V o è ø )2 (3) w 0 - резонансна частота статичного резонансного піку; d = b / 2m - коефіцієнт демпфування; b де: коефіцієнт опору; m - маса випробуваного виробу; V - швидкість розгортки частоти сигналу збудження. 2 d 1 + 0,28d / 2V @ 1 + 0,4 w 0 >> 2d і V , При виконанні умов що має місце для коливальних систем з невеликим коефіцієнтом демпфування, має місце наближене рівняння ( ) (1 + 0,4d / V )w = w0 3p V , (4) яке після незначних перетворень має вигляд: w 0 V - 0,4dw = w V + 3pV , (5) Для двох постійних значень швидкостей V1, V2 (V2 > V1 ) (при siqnV1=signV2=1) розгортки частоти сигналу збуджувальної дії на підставі (5) отримаємо систему рівнянь w 0 V1 - 0,4dw1 = w1 V1 + 3p V1 ü ï (6) ý w 0 V2 - 0,4dw 2 = w 2 V2 + 3p V2 ï þ, Після деяких перетворень із системи (6) маємо співвідношення для визначення швидкості V1 розгортки частоти, а саме: ì 2 w1 ï æ w - w0 ö V1 = í ç 1 ç ÷ ÷ +w 2 3p ø 2 ï è î ü é w - w0 ù (w - w0 ) ï V2 ê 2 + V2 ú - 1 ý 3p 2 3p ï ë û þ 2 (7) , В інших позначеннях співвідношення (7) приймає вигляд: ì ï ( w) Vзад = í ï î ü - w0 ) ï éw - w0 ù (w Vmax ê max + Vmax ú - зад ý 3p 2 3p ï ë û þ 2 w зад æ wзад - w 0 ö ç ç 2 3p ÷ + w ÷ max è ø 2 (8) , При формуванні алгоритму апаратної реалізації величина швидкості Vзад розгортки частоти сигналу збуджувальної дії має одночасно відповідати співвідношенням (1) і (8), причому по співвідношенню (1) формують V ( y) алгоритм для визначення швидкості зад розгортки час готи сигналу збуджувальної вібростенд дії при врахуванні максимальних значень технічних характеристик вібростенда по віброприскоренню (вібропереміщенню), а по (w ) Vзад визначення швидкості розгортки частоти сигналу w BM діапазону частот, яка відповідає нормальному збуджувальної дії при умові урахування верхньої частоти функціонуванню вібростенда. Приймаючи до уваги w BM , співвідношення (8) приймає вигляд: співвідношенню (8) формують алгоритм дня 2 ì 2 ü wзад é w - w0 ù (w - w0 )ï ï æ w - w0 ö ( w) ç ÷ Vзад* = í ç зад Vmax ê BM + Vmax ú - зад ý ÷ + w 3p 2 3p ï è 2 3p ø BM ë û ï î þ (9) , Із співвідношень (1), (8), (9) формують алгоритм для визначення швидкості Vзад розгортки частоти сигналу збуджувальної дії, а саме: 1) для використаного типу вібростенда відоме значення Yгр, яке визначається конструктивними особливостями, відомий також заданий по програмі рівень V і резонансна частота w 0 випробуваного виробу; зад 2) приймають максимально допустиму по технічних характеристиках швидкість Vmax збуджувальної дії, фіксують максимум Ymax обвідної напіврозмахів коливань динамічного резонансного піку при швидкості Vmax розгортки і частоту w max , яка відповідає Ymax ; 3) формують сигнали Z1 і Z 2, величина яких дорівнює значенням Z1=Yгp-Yзад; Z2=Yг p-Vmax і формують сигнал Z3 , який дорівнює значенню Z3=Z1/Z2=(Yгр-Yз ад)/(Yгр -Ymax); 4) формують сигнал Z4, який дорівнює кореню квадратному із величини Z3 Z4 = Z3 = Z1 / Z2 фіксуючи Z 4, , 5) формують сигналу ( y) Vзад , що дорівнює значенню ( y) Vзаг = Ymax × Z 4 = Vmax Z 1 / Z 2 = Vmax (Yгр - Yгр )/ (Yгр - Ymax ) , V (w ) фіксуючи зад ; 6) формують сигнали Z5 і Z 6, які дорівнюють величинам Z 5 = w зад - w0 Z 6 = wmax - w0 ; ; Z >Z 6 5 7) формують сигнал Z7, який дорівнює значенню (wзад - w0 ) Z7 = Z 5 / 2 3 p = 2 3p ; 8) формують сигнал Z8, який дорівнює значенню [ Z8 = Z 2 = (wзад - w0 )/ 2 2p 7 ]; 2 9) формують сигнал Z9, який дорівнює значенню Z 9 = (w max - w 0 ) / 3p ; 10) формують сигнал Z10 , який дорівнює значенню 11) формують сигнал Z11 , який дорівнює значенню ( Z10 = (w зад / w max ) Vmax ) Z11 = Z 9 + Vmax = (wmax - w 0 )/ 3p + Vmax ; 12) формують сигнал Z12 , який дорівнює значенню [ Z12 = Z10 × Z11 = (w зад / wmax ) Vmax (wmax - w0 ) / 3p + Vmax 13) формують сигнал Z13 , який дорівнює величині [ Z13 = Z8 + Z12 = (wзад - w0 ) / 2 3p ] + (w 2 зад / wmax ) ]; [ Vmax (w max - w0 ) / 3p + Vmax 14) формують сигнал Z14 , який дорівнює величині Z14 = Z 13 ; ] ; 15) формують сигнал Z15 , який дорівнює величині (w - w0 ) Z15 = Z14 - Z 7 = Z 13 - заг 2 3p ; 16) формують сигнал Z16 , який дорівнює величині 2 Z16 = Z15 ì ï =í ï î æ wзад - w0 ç ç 2 3p è що відповідає (w ) Vзад 2 ö w ÷ + зад ÷ wmax ø Vmax ü é wmax - w0 ù (wзад - w0 )ï + Vmax ú ê ý 3p 2 3p ï ë û þ 2 . ; 17) порівнюють сигнали (w ) Vзад та ( y) Vзад і при виконанні умови (y ) (w ) D1V = Vзад - Vзад > 0 формують сигнал керування швидкістю розгортки частоти збуджувальної вібростенд дії таким чином, щоб ця швидкість дорівнювала би значенню (y ) = Vзад (w ) Vзад , а при виконанні умови ( w) - Vзад D2V w max на виході знакочутливого елемента 46 формується сигнал, який надходить на керувальний вхід п'ятого ключа 60, замикаючи його. При цьому сигнал, що дорівнює w max , ви ходу першою блока 23 пам'яті надходить інформаційний вхід п'ятого ключа 60 і далі на перший підсумовувальний вхід восьмого суматора 32, на другому підсумовувальному вході якого присутній нуль, тому що шостий ключ 61 розімкнений - на його керувальний вхід надходить нуль з входу четвертого елемента 54 «НІ». При виконанні умови w в м w max або величині ( w в м - w0 ) при умові w в м w max або сигнал (wв м - w 0 ) / 3p при умові w в м Vзад V (w ) = S 2 > Vзад 3 4 При виконанні умови зад або зад на виході другого знакочутливого елемента 47 формується сигнал, який через перший елемент 55 «АБО» надходить на керувальний вхід першою ключа 56, замикаючи його. При цьому другий ключ 57 буде розмкнутим, тому що на виході др угого елемента 52 «НІ» присутній нуль (на. вході цього елемента має місце одиниця). ( )( ) ( y) V = Vmax Yгр - Yзад / Yгр - Ymax Сигнал, що дорівнює величині зад з виходу першого ключа 56 через шостий суматор 30 надходить на третій керувальний вхід 97 блока 1 керування розгорткою частоти, формуючи режим розгортки частоти задавального генератора 2, що відповідає швидкості (w ) ( y) Vзад = S 2 > Vзад 3 ( y) Vзад . (w ) (y ) Vзад = S 2 > Vзад 4 При виконанні умови або на виході др угого знакочутливого елемента 47 сигнал дорівнює нулю. На виході першого елементе 51 «НІ» сигнал також дорівнює нулю. Тому перший ключ 56 розмикається. Сигнал на виході другого елемента 52 «НІ» дорівнює одиниці, другий ключ 57 при цьому замикається. 2 V (w ) = S3 V (w ) = S2 4 через замкнений другий ключ 57 з виходу сьомого Сигнал, що дорівнює величині зад або зад ключа 62 через шести суматор 30 надходить на третій керувальний вхід 97 блока 1 керування розгорткою Vw частоти, формуючи режим розгортки частоти задавального генерато0ра 2, що відповідає швидкості зад . Блок 1 керування розгорткою частоти працює таким чином. При надходженні сигналу на вхід 98 « Скид» п'ятий тригер 80 установлюється в одиницю, на прямому виході п'ятого тригера 80 установлюється одиниця. Цей сигнал через другий елемент 86 « АБО» надходить на керувальний вхід десятого ключа 83. При цьому перший нагромаджувальний конденсатор 85 розряджається через замкнений десятий ключ 83. На виході 100 блока 1 керування розгорткою частоти установлюється нульовий рівень. Замикається також одинадцятий ключ 88 при надходженні одиничного сигналу з прямого виходу п'ятого тригера 80 на керувальний вхід одинадцятого ключа 88. Другий нагромаджувальний конденсатор 90 розряджається через замкнений одинадцятий ключ 88. Блокується робота першого і другого імпульсних генераторів 76 і 77 відповідно, за рахунок надходження на їх другі керувальні входи одиничного сигналу з прямого виходу че твертого тригера 79. При надходженні сигналу на перший керувальний вхід 95 «Пуск» четвертий і п'ятий тригери 79 і 80 установлюються в нуль за рахунок надходження сигналу на їх об'єднані R-входи. Дев'ятий, десятий і одинадцятий ключі 82, 83 і 88 розмикаються за рахунок присутності нульових сигналів на їх керувальних входах. Восьмий ключ 81 буде замкненим за рахунок надходження одиничного сигналу з інверсного виходу п'ятого тригера 80. При установці п'ятого тригера 80 в нуль розблокується робота першого і другого імпульсних генераторів 76 і 77, тому що на їх другі керувальні входи надходить нульовий сигнал з прямого виходу п'ятого тригера 80. Така комутація відбувається тому, що формується сигнал на першому ви ході першого дешифратора 18. При надходженні сигналу на керувальний вхід 95 «Пуск» цей сигнал надходить через четвертий елемент 94 затримки на перші керувальні входи першого і другого імпульсних генераторів 76 і 77, на виходах яких формуються імпульсні послідовності, частоти генерації яких підбираються близькими, але таким чином, щоб частота биття, яка визначає період формування лінійно-змінної напруги, була б такою, щоб вона перекривала увесь діапазон частот сигналу збуджувальної вібростенд дії. Для формування сигналу задавального генератора 2 з лінійно-зростаючою частотою частота надходження імпульсів з виходу другого імпульсного генератора 77 установлюється вище частоти надходження імпульсів з виходу першого імпульсного генератора 76. Імпульсні послідовності з виходів першого і другого імпульсних генераторів 76 і 77 керують станом третього тригера 78, на інверсному виході якого формується імпульсна послідовність з лінійно-зростаючою тривалістю імпульсів, а на прямому виході - імпульсна послідовність з лінійно спадаючою тривалістю імпульсів. При замкненому восьмому ключу 81 і розімкненому дев'ятому ключу 82 імпульсна послідовність з лінійно зростаючою тривалістю імпульсів через замкнений восьмий ключ 81 і зарядний резистор 84 заряджає перший нагромаджувальний конденсатор 85, тому на виході 100 формується лінійно-зростаюча напруга. При формуванні сигналу на другому виході першого дешифратора 18 цей сигнал надходить на другий керувальний вхід 96 блока 1 керування розгорткою частоти, а тому і на другий керувальний вхід регульованого одновібратора 93 , на виході якого формується імпульс, який надходить через другий елемент 86 «АБО» на керувальний вхід десятого ключа 83-замикаючи його. Перший нагромаджувальний конденсатор 85 розряджається через замкнений десятий ключ 83, а на виході 100 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 93 надходить також на керувальний вхід дванадцятого ключа 89- замикаючи його на проміжок часу, що дорівнює тривалості імпульсу з виходу одновібратора 93. Другий нагромаджувальний конденсатор 90 через струмостабілізуючий двополюсник 92 і замкнений дванадцятий ключ 89 заряджається від джерела «Е» напруги на величину D V . Через третій узгоджувальний підсилювач 91 напруга D V надходить на третій керувальний вхід першого імпульсного генератора 76, що призводить до зростання частоти формування імпульсів на його виході, тим самим зменшується крутість лінійно-змінної напруги на виході 100. Таке виконання пристрою дозволяє розширити його технологічні можливості при проведенні вібровипробувань виробів на віброміцність і вібронадійність. Найменування елементів пристрою 1 - блок керування розгорткою частоти 2 - задавальний генератор 3 - регулятор амплітуди 4 - підсилювач потужності, 5 - вібростенд 6 - випробуваний об'єкт 7 - перший віброперетворювач 8 - другий віброперетворювач 9 - перший узгоджувальний підсилювач 10 - другий узгоджувальний підсилювач 11 - фазовий детектор 12 - блок зворотного зв'язку 13 - нуль-орган 14 - піковий детектор 15 - комутатор 15 16 - перший тригер 17 - другий тригер 18 - перший дешифратор 19 - другий деши фратор 20 - лічильник імпульсів 21 - регістр задания коду 22 - перетворювач частота-напруга 23 - перший блок пам'яті 24 - другий блок пам'яті 25 - перший суматор 26 - другий суматор 27 - третій суматор 28 - четвертий суматор 29 - п'ятий суматор 30 - шостий суматор 31 - сьомий суматор 32 - восьмий суматор 33 - дев’ятий суматор 34 - десятий суматор 35 - одинадцятий суматор 36 - перший блок ділення 37 - другий блок ділення 38 - третій блок ділення 39 - четвертий блок ділення 40 - перший блок множення 41 - другий блок множення 42 - третій блок множення 43 - четвертий блок множення 44 - п'ятий блок множення 45 - шостий блок множення 46 - перший знакочутливий елемент 47 - другий знакочутливий елемент 48 - перший перетворювач добувача кореня 49 - другий перетворювач добувача кореня 50 - третій перетворювач добувача кореня 51 - перший елемент «НІ» 52 - другий елемент « НІ » 53 - третій елемент «НІ» 54 - четвертий елемент « НІ » 55 - перший елемент 55 «АБО» 56 - перший ключ 57 - другий ключ 58 - третій ключ 59 - четвертий ключ 60 - п'ятий ключ 61 - шостий ключ 62 - сьомий ключ 63 - перший елемент затримки 64 - другий елемент затримки 65 - третій елемент затримки 66 - вхід «Скид» 67 - вхід «П уск» 68 - вхід « Yгp» 69 - вхід « Yзад» 70 - вхід « Vmax» 71 - вхід « w 0 » 72 - вхід « w зад » wв м » 73 - вхід « 74 - вихід джерела напруги значенням « 3 p » 75 - вихід джерела напруги значенням «2» 76 - перший імпульсний генератор блока 1 керування розгорткою частоти 77 - другий імпульсний генератор 78 - третій тригер 79 - четвертий тригер 80 - п'ятий тригер 81 - восьмий ключ 82 - дев'ятий ключ 83 - десятий ключ 84 - зарядний резистор 85 - перший нагромаджувальний конденсатор 86 - другий елемент «АБО» 87 - генератор ступінчатої напруги 88 - одинадцятий ключ генератора ступінчатої напруги 89 - дванадцятий ключ 90 - другий нагромаджувальний конденсатор 91 - третій узгоджувальний підсилювач 92 - струмостабілізуючий двополюсник 93 - регульований одновібратор 94 - четвертий елемент затримки блока 1 керування розгорткою частоти 95 - перший керувальний вхід96 - другий керувальний вхід 97- третій керувальний вхід 98 - вхід «Скид», 99 - шина нульового потенціалу, 100 - вихід блока 1 керування розгорткою частоти.