Пристрій для резонансних вібровипробувань виробів

Пристрій для резонансних вібровипробувань, що містить послідовно з'єднані керуючий генератор з елементом регулювання частоти, збудник коливань із установленим на ньому першим віброперетворювачем, другий віброперетворювач, установлений на випробуваному виробі, перше коло автопідстроювання частоти, що включає перетворювач "фаза-напруга", входи якого через узгоджувальний підсилювач і формувач прямокутних сигналів з'єднані з виходами віброперетворювачів, а ви хід - через першу схему порівняння підключений до елемента регулювання частоти керуючого генератора, друге коло автопідстрою U 2 (19) 1 3 36713 стю здійснювати вибірне настроювання на частоту заданого резонансу через нестійке функціонування перетворювача "фаза-напруга", що пов'язане з одночасною подачею керуючих напруг на елемент регулювання частоти. В результаті це призводить до низької вірогідності вібровипробувань конструктивно складних виробів. Найбільш близьким за технічною сутністю є пристрій для резонансних вібровипробувань виробів [А. с. СРСР №1191769, G01M7/00, бюл. №42, 1985], що містить послідовно з'єднані керуючий генератор з елементом регулювання частоти, регулятор амплітуди, підсилювач потужності, збудник коливань із установленим на ньому першим віброперетворювачем, другий віброперетворювач, установлений на випробуваному виробі, перше коло автопідстроювання частоти, що включає перетворювач "фаза-напруга", входи якого через узгоджувальні підсилювачі і формувачі сигналів з'єднані з виходами віброперетворювачів, а ви хід через першу схему порівняння підключений до елемента регулювання частоти генератора, друге коло автопідстроювання частоти, що включає послідовно з'єднані перетворювач "частота-напруга", вхід якого підключений до виходу першого формувача прямокутних сигналів, другу схему порівняння, вихід якої підключений до елемента регулювання частоти керуючого генератора. Пристрій також містить з'єднані між собою регулятор, задавач програми, мультивібратор, елемент блокування, лічильник, блок завдання числа циклів, блок аналогових ключів, блок завдання опорних напруг та деши фратор. Пристрій дозволяє здійснювати резонансні випробування з ступеневою зміною амплітуди навантаження, однак не забезпечує швидкого точного настроювання на смугу частот із заданим резонансом через одночасну подачу напруг двох контурів автопідстроювання на елемент регулювання частоти керуючого генератора, що особливо неефективно при настроюванні на резонанс виробів складного конструктивного виконання. В основу корисної моделі поставлено задачу створення пристрою для резонансних вібровипробувань виробів, у якому завдяки введенню нової сукупності елементів і зв'язків між ними реалізовано обмеження частотного діапазону пошуку заданої резонансної частоти багаторезонансного виробу зоною інтервалу, у якому перебуває частота шуканого резонансу, що дозволяє здійснювати більш точне настроювання на резонанс у заданій зоні, повністю виключивши відхід частоти на частоту прилеглого резонансу, за рахунок чого досягнуто підвищення точності настроювання на резонансну частоту та підвищення вірогідності вібровипробувань багаторезонансних виробів. Поставлена задача досягається тим, що в пристрій для резонансних вібровипробовувань, що містить послідовно з'єднані керуючий генератор з елементом регулювання частоти, збудник коливань із установленим на ньому першим віброперетворювачем, другий віброперетворювач, установлений на випробуваному виробі, перше коло автопідстроювання частоти, що включає перетворювач "фаза-напруга", входи якого через узгоджу 4 вальний підсилювач і формувач прямокутних сигналів з'єднані з виходами віброперетворювачів, а вихід - через першу схему порівняння підключений до елемента регулювання частоти керуючого генератора, друге коло автопідстроювання частоти, що включає послідовно з'єднані перетворювач "частота-напруга", вхід якого підключений до виходу першого формувача сигналу, др угу схему порівняння, вихід якої підключений до елемента регулювання частоти керуючого генератора, регулятор амплітуди і підсилювач потужності, згідно до корисної моделі, у пристрій введений другий керуючий генератор з елементом регулювання частоти, ви хід якого зв'язаний із другим входом змішувача, послідовно з'єднаного з фільтром, регулятором амплітуди, підсилювачем потужності, з'єднаним зі збудником коливань, а вхід керуючого генератора - з виходом елемента із зоною нечутливості, ви хід якого з'єднаний з виходомдругої схеми порівняння та входом послідовно з'єднаних блоку компараторів і керованого ключа, другий вхід якого з'єднаний з виходом першої схеми порівняння, а вихід - з елементом регулювання частоти першого керуючого генератора, при цьому перший та другий встановлювальні входи блока компараторів елемента із зоною нечутливості відповідно з'єднані. Введення у пристрій другого керуючого генератора з елементом регулювання частоти, змішувача та фільтра забезпечує роздільне настроювання частоти коливань випробуваного виробу за частотним та фазовим каналами, що надає можливість використовувати керуючі генератори з елементами регулювання частоти різної крутості та дозволяє підвищити точність настроювання на резонанс, а отже і вірогідність результатів випробувань конструктивно складних виробів. Введення у пристрій елемента із зоною нечутливості, керованого ключа і блока компараторів забезпечує відключення контуру фазового автопідстроювання при виході із зони заданого резонансу до моменту повернення системи у встановлену зону за допомогою другого кола автопідстроювання, що забезпечує більш точне настроювання частоти коливань на заданий резонанс. На Фіг. подана блок-схема пристрою для резонансних вібровипробувань виробів. Пристрій містить перший керуючий генератор 1 з першим елементом 2 регулювання частоти, другий керуючий генератор 3 із другим елементом 4 регулювання частоти. Виходи обох генераторів підключені до змішувача 5, вихід якого підключений до послідовно з'єднаних фільтра 6, регулятора 7 амплітуди, підсилювача 8 потужності і збудника 9 коливань, на столі якого закріплений випробуваний виріб і перший віброперетворювач 10. Вихід віброперетворювача 10 через перший узгоджувальний підсилювач 11 і перший формувач 12 прямокутних сигналів підключений до входу перетворювача 13 "частота-напруга" і першому входу перетворювача 14 "фаза-напруга", до другого входу якого через другий узгоджувальний підсилювач 16 та другий формувач 17 прямокутних сигналів підключений другий віброперетворювач 15. Вихід перетворювача 14 "фаза-напруга" з'єд 5 36713 наний з першим входом першої схеми 18 порівняння, другий вхід якої підключений до джерела опорної напруги Uoj . Ви хід першої схеми 18 порівняння через керований ключ 19 підключений до входу першого елемента 2 регулювання частоти. Вихід перетворювача 13 "частота-напруга" з'єднаний з першим входом другої схеми 20 порівняння, на другий вхід якої подається опорна напруга Uof . Вихід другої схеми 20 порівняння з'єднаний із входом блока 21 компараторів, а через елемент 22 із зоною нечутливості - із входом другого елемента 4 регулювання частоти. Опорні напруги Uf1 і Uf 2 , що задають частотну зону, у якій перебуває резонанс випробуваного виробу, підключені одночасно до установчих входів блока 21 компараторів і елемента 22 із зоною нечутливості. Ви хід блока 21 компараторів з'єднаний з керуючим входом ключа 19. Пристрій працює в такий спосіб. Задавальний гармонічний сигнал, з необхідною частотою вібрації утворюється в результаті помноження змішувачем 5 частот коливань двох керованих напругою генераторів 1, 3 і наступною фільтрацією різницевої частоти фільтром 6. Сигнал різницевої частоти генераторів 1 і 3 через регулятор 7 амплітуди і підсилювач 8 потужності надходить на збудник 9 коливань, на платформі якого встановлено випробуваний виріб. У початковий момент керований ключ 19 замкнутий. При включенні пристрою на вхід керуючого ключа 19 з виходу першої схеми 18 порівняння надходить постійна напруга. Ця напруга при випробуваннях на резонансній частоті æ pö = f 0, j - ÷ дорівнює нулю. Відхід від частоти çf = 2ø è резонансу приводить до зміни фазового зрушення між сигналами першого 10 і другого 15 віброперетворювачів і через узгоджувальні підсилювачі 11, 16 і формувачі прямокутних сигналів 12, 17, що виключають залежність вихідної напруги від амплітуди гармонійного сигналу, надходять на перетворювач 14 "фаза-напруга". Це викликає появу на виході першої схеми 18 порівняння постійної напруги, пропорційної різниці фаз j , що через керований ключ 19 надходить на перший елемент 2 регулювання частоти. Частота сигналу керуючого генератора 1 визначається початковою установкою елемента 2 регулювання частоти та величиною постійної напруги, що надходить із першої схеми 18 порівняння, тому різницевий сигнал викликає відповідну зміну частоти генератора 1 і, отже, різницевої частоти на виході фільтра 6, яка 6 настроюється на резонансне значення частоти коливань випробуваного виробу. Для виключення переходу в результатізбурювального впливу на іншу резонансну частоту багаторезонансного виробу використовується другий контур автопідстроювання частоти. При цьому сигнал з першого формувача 12 прямокутних сигналів надходить на перетворювач 13 "частотанапруга", а ви хідна постійна напруга перетворювача 13 порівнюється другою схемою 20 порівняння з регульованою опорною напругою Uof , величина якої грубо визначає частоту заданого резонансу. При цьому, на резонансній частоті на виході другої схеми 20 порівняння напруга дорівнює нулю. Настроювання за другим контуром відбувається при виході частоти коливань із заданої частотної зони в результаті збурювальних впливів. У цьому випадку різницева постійна напруга з виходу др угої схеми 20 порівняння подається на елемент 22 із зоною нечутливості з початковою установкою напруг Uf1 та Uf 2 , що визначають граничні значення частоти, вихід за які приводить до появи на виході елемента 22 постійної напруги, яка поступає на елемент 4 регулювання частоти. Ця напруга викликає відповідну зміну частоти другого керуючого генератора 3, а, отже, і різницевої частоти, що надходить на збудник 9 коливань, доти, поки вона не ввійде в зону відповідного резонансу. Під час роботи другого кола автопідстроювання частоти забезпечується блокування фазового каналу автопідстроювання за допомогою блока 21 компараторів, що спрацьовує при значеннях Uf1 або Uf 2 (у момент появи сигналу на вході елемента 4 регулювання частоти), розмикаючи керований ключ 19 та відключаючи сигнал з виходу першої схеми 18 порівняння, який поступає на вхід елемента 2 регулювання частоти першого керуючого генератора 1. У запропонованому пристрої за рахунок здійснення незалежного роздільного керування за частотним та фазовим каналами автопідстроювання забезпечено можливість використання кожного з генераторів з характеристиками керування різної крутості, що, разом із чіткою установкою частотних границь області заданого резонансу, дозволяє підвищити точність настроювання на заданий резонанс, підвищивши при цьому вірогідність вібровипробувань конструктивно складних багаторезонансних виробів. 7 Комп’ютерна в ерстка А. Крулевський 36713 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601