Багатоканальна система керування вібраційними випробуваннями виробів в режимі полігармонічного резонансу

Багатоканальна система керування вібраційними випробуваннями виробів в режимі полігармонічного резонансу, що містить загальні для всіх каналів, послідовно з'єднані суматор, підсилювач потужності, збудник коливань з встановленим на ньому випробуваним об'єктом, з першим віброперетворювачем, зв'язаним з узгоджувальним підсилювачем, а також встановлені в кожному каналі порівняльний пристрій, виходом підключений до входу керованого по частоті задавального генератора, вихід якого через регулятор амплітуди з'єднаний з входом суматора, перший супровідний фільтр, один вхід якого підключений до виходу узгоджувального підсилювача, а інший - до задавального генератора, а вихід - до першого амплітудного детектора, контур регулювання рівня, який A 2 (19) 1 3 71251 4 випробуваннями виробів в режимі полігармонічнопідключений до задавального генератора, другий го резонансу (А.с. СРСР №970161, G01M7/00, Б.В. амплітудний детектор і регулятор амплітуди, дру№40, 1982), що містить загальні для всіх каналів гий вхід якого підключений до виходу задавальнопослідовно з'єднані суматор, підсилювач потужного генератора, а вихід - до входу суматора, згідно з сті, збудник коливань з встановленим на ньому винаходом, в систему введені послідовно з'єднані випробуваним об’єктом, з першим віброперетвогенератор імпульсів і подільник частоти, а кожний рювачем, зв’язаним з узгоджувальним підсилюваканал підстроювання частоти обладнаний цифрочем, а також встановлені в кожному каналі поріваналоговим перетворювачем, вихід якого підклюняльний пристрій виходом підключений до входу чений до входу порівняльного пристрою, а вхід керованого по частоті задавального генератора, до виходу лічильника імпульсів, перший вхід якого вихід якого через регулятор амплітуди з’єднаний з з'єднаний з виходом генератора імпульсів, а керувходом суматора, перший супровідний фільтр, ючі входи з'єднані з відповідними виходами фородин вхід якого підключений до виходу узгоджувамувача імпульсів, перший вхід якого з'єднаний з льного підсилювача, а інший – до задавального виходом компаратора, а другий - з виходом індигенератора, а вихід – до першого амплітудного катора резонансу, при цьому перший, другий і тредетектора, контур регулювання рівня, який вклютій входи індикатора резонансу приєднані відповічає послідовно з’єднані другий віброперетворюдно до виходів генератора імпульсів, подільника вач, другий супровідний фільтр, другий вхід якого частоти, першого амплітудного детектора, а також підключений до задавального генератора, другий першого входу компаратора і входу подільника амплітудний детектор і регулятор амплітуди, друамплітуди, ви хід якого через підсумувальний пригий вхід якого підключений до виходу задавальнострій, підключений до другого входу компаратора і го генератора, а вихід – до входу суматора. другого входу пристрою порівняння. Настроювання відомої системи на резонансну Введення в систему генератора імпульсів, почастоту виробу здійснюють по зміні фазового зрудільника частоти, лічильників імпульсів, цифрошення сигналу, що діє при зміні частоти гармонійаналогових перетворювачів і індикаторів резонанного сигналу в зоні резонансу. су забезпечує автоматичний пошук резонансів Недоліком відомого пристрою є низька точвиробу, що дозволяє підвищити точність результаність результатів випробувань, зумовлена нестійтів, скоротивши час настроювання системи. кою роботою фазових каналів настроювання на Введення компараторів, формувачів імпульсів резонанс через неідеальність характеристик суі лічильників імпульсів забезпечують автоматичну провідних фільтрів, а також необхідність тривалонастройку на резонансні частоти за амплітудною го попереднього настроювання на резонансні часознакою резонансу, що підвищує стійкість систетоти конструктивних елементів виробу. Крім того, ми, і завдяки цьому дозволяє підвищити точність виділення фазового сигналу необхідно здійснюварезультатів випробувань. При цьому в системі ти шляхом складних супровідних фільтрів, викоривикористано супровідні фільтри, що виділяють стання яких робить систему надто дорогою. задану гармоніку без збереження фазового зруВ основу винаходу поставлена задача ствошення, що значно спрощує електричну схему. рення багатоканальної системи керування вібраВведення в коло зворотного зв'язку подільника ційними випробуваннями виробів в режимі полігаамплітуди і пристрою порівняння, що дозволяє рмонічного резонансу шляхом настроювання шляхом автоматичної зміни опорної напруги здійссистеми в резонанс методом амплітудного порівнювати регулювання швидкості розвернення часняння і роздільного поетапного настроювання тоти в залежності від добротності резонансної хаскладових частот виробу в резонанс з урахуванрактеристики виробу, підвищує точність ням особливостей конструкції, за рахунок чого навантаження, тобто вірогідність результатів видосягнуто підвищення вірогідності і точності репробувань. зультатів випробувань на полігармонічне наванВведення в коло зворотного зв'язку підсумутаження. вального пристрою і компаратора дозволяє підвиПоставлена задача досягається тим, що в бащити вірогідність результатів випробувань шляхом гатоканальній системі керування вібраційними автоматичного регулювання опорної напруги в випробуваннями виробів в режимі полігармонічнозалежності від добротності резонансної характего резонансу, що містить загальні для всіх каналів ристики виробу з більшою точністю дозволяє здійпослідовно з'єднані суматор, підсилювач потужноснювати установку і підтримання на заданому рівні сті, збудник коливань з встановленим на ньому значень кожної з резонансних частот. випробуваним об'єктом, з першим віброперетвоНа фігурі зображена блок-схема багатоканарювачем, зв'язаним з узгоджувальним підсилювальної системи керування вібраційними випробучем, а також встановлені в кожному каналі порівваннями виробів в режимі полігармонічного резоняльний пристрій виходом підключений до входу нансу. керованого по частоті задавального генератора, Система містить, загальні для всіх каналів, гевихід якого через регулятор амплітуди з'єднаний з нератор 1 імпульсів, вихід якого з'єднаний з подівходом суматора, перший супровідний фільтр, льником 2 частоти, а також послідовно з'єднані один вхід якого підключений до виходу узгоджувасуматор 3, підсилювач 4 потужності, збудник 5 льного підсилювача, а інший - до задавального коливань з встановленим на ньому випробуваним генератора, а вихід - до першого амплітудного об'єктом 6, зв'язаним з першим віброперетворюдетектора, контур регулювання рівня, який вклювачем 7, і другий віброперетворювач 8, встановчає послідовно з'єднані другий віброперетворюлений на платформі збудника 5. Виходи вібропевач, другий супровідний фільтр, другий вхід якого ретворювачів 7 і 8 з'єднані з першим 9 і другим 10 5 71251 6 узгоджувальними підсилювачами відповідно. 12 підсумовуються суматором 3 і через підсилюВихід др угого узгоджувального підсилювача 10 вач 4 потужності подаються на вхід збудника 5 підключений до послідовно з'єднаних в кожному коливань, на якому встановлений випробуваний каналі другою супровідного фільтра 11, керуючий об’єкт 6. З спектру частот полігармонічного сигнавхід якого зв'язаний з задавальним генератором лу, посиленого відповідними узгоджувальними 12, і другим амплітудним детектором 13, вихід якопідсилювачами 9, 10, супровідними фільтрами 11, го з'єднаний з регулятором 14 амплітуди. 18 в кожному каналі віброперетворювачі 7, 8 видіВ кожному каналі системи також встановлені ляють тільки гармоніку, відповідну частоті власнопослідовно з'єднані лічильник 15 імпульсів, цифрого задавального генератора 12. Контури настроюаналоговий перетворювач 16, пристрій 17 поріввання рівня підтримують задане значення няння, керований напругою задавальний генераамплітуди прискорення на платформі збудника 5 в тор 12, регулятор 14 амплітуди, вихід якого підкожному діапазоні розгортки. Гармонічний сигнал з ключений до другого, загального для всіх каналів, першого супровідного фільтру 18 в кожному каналі суматора 3. Кожний канал також містить перший детектується амплітудним детектором 19 і подасупровідний фільтр 18, вхід якого підключений до ється на індикатор 20 резонансу, що видає імпульвиходу першого узгоджувального підсилювача 9, а сний сигнал на частоті максимуму амплітудновихід до першого амплітудного детектора 19, вихід частотної характеристики випробуваного виробу 6. якого підключений до індикатора 20 резонансу, Цей сигнал подається на формувач 21 імпульсів, вихід якого з'єднаний з першим входом формувача який видає сигнал зупинки "стоп", що блокує лічбу 21 імпульсів, керуючі входи запуску, зупинки і імпульсів лічильника 15, тобто фіксує амплітуду установки в "0" ("старт", "стоп", "скидання") якого лінійно-мінливої напруги, цифро-аналогового пеподані на лічильник 15 імпульсів. Другий вхід форетворювача 16, що надходить через пристрій 17 рмувача 21 імпульсів з'єднаний з виходом компапорівняння на задавальний генератор 12. Таким ратора 22, перший вхід якого з'єднаний з виходом чином відбувається настроювання на резонансні першого амплітудного детектора 19 і входом подічастоти елементів конструкції, що складають вильника 23 амплітуди, ви хід якого через підсумувапробуваний об'єкт, і відбувається одночасне їхнє льний пристрій 24 з'єднаний з другим входом комвідтворення (полігармонічний резонанс). У разі паратора 22 і з другим входом пристрою 17 відсутності резонансу в будь-якому з каналів його порівняння, на третьому вході якого, як опорна, задавальний генератор 12 вимикається. встановлена одна з напруг U1...UN, а на другому Зміни в процесі навантаження будь-якої з ревході підсумувального пристрою 24 - опорна назонансних частот викликають зменшення амплітупруга U0. ди відповідної гармоніки до значення меншої опоВіброперетворювач 8, узгоджувальний підсирної напруги компаратора 22 (Uοk), що призводить лювач 10, другий супровідний фільтр 11, другий до спрацьовування останнього. Вихідний сигнал амплітудний детектор 13, регулятор 14 амплітуди компаратора 22 надходить на формувач 21 імпуутворюють контур регулювання рівня навантаженльсів, що виробляє сигнал установки в "0" ("скиня, а перший віброперетворювач 7, перший узгодання"), а після цього сигнал запуску ("старт") для джувальний підсилювач 9, перший супровідний нового пуску на повторну розгортку частоти відпофільтр 18, перший амплітудний детектор 19, індивідного задавального генератора 12, спрацьовукатор 20 резонансу, компаратор 22, подільник 23 вання індикатора 20 резонансу і зупинку на новому амплітуди, підсум увальний пристрій 24, формувач значенні резонансної частоти. 21 імпульсів, лічильник 15 імпульсів, цифроУ разі резонансу об’єкту з високою добротнісаналоговий перетворювач 16, пристрій 17 порівтю (мала зміна частоти викликає різке збільшення няння - контур настроювання на резонансну часамплітуди коливань) здійснюється пропорційна тоту. зміна швидкості розгорнення частоти шляхом поЗадавальний генератор 12 та встановлені кондачі частини напруги амплітудного детектора 19 тури регулювання рівня навантаження і настройки через подільник 23 амплітуди на другий вхід прина резонансну частоту утворюють канал системи. строю 17 порівняння, забезпечуючи зниження круПристрій працює таким чином. Частотний діатості керуючої напруги задавального генератора пазон випробувань, розбитий на N участків так, що 12. Зміна Uοk в залежності від добротності резонакожний з задавальних генераторів 12 з діапазонсу об’єкта 6 забезпечується формуванням цієї ном, відповідним смузі частот одного з N участків напруги як суми: працює в своїй смузі частот. При вмиканні приUok=Uo+Uда, де Uο - первісно встановлена опострою в кожному каналі системи відбувається розрна напруга для кожного з каналів, Uда - напруга горнення частоти задавального генератора 12 в подільника 23 амплітуди кола зворотного зв'язку в певному діапазоні. Настроювання частоти в кожN-ному каналі пристрою. ному діапазоні здійснюється шляхом подачі керуТаким чином, у порівнянні з відомими систеючої напруги на задавальний генератор 12 з вихомами використання цифро-аналогового настроюду ци фро-аналогового перетворювача 16 через вання на резонанси виробу з амплітудної ознаки, а пристрій 17 порівняння. При цьому на вхід цифротакож зміна опорних напруг Uοk і Uда в залежності аналогового перетворювача 16 від лічильника 15 від особливостей конструкції випробуваних вироподаються імпульси, частота яких визначає початбів дозволяє підвищити точність і вірогідність рекову швидкість зміни частоти кожного задавальнозультатів випробувань. го генератора 12. Гармонічні сигнали генераторів 7 Комп’ютерна в ерстка В. Мацело 71251 8 Підписне Тираж 37 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