Устройство для испытания объектов на вибрацию

Авторы патента:

G01M7 - Испытание конструкций или сооружений на вибрацию, на ударные нагрузки (G01M 9/00 имеет преимущество)

G01H1 - Измерение механических колебаний или ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых колебаний (генерирование механических колебаний без измерений B06B,G10K; определение местоположения, направления или измерение скорости объекта G01C,G01S; измерение медленно меняющегося давления жидкости G01L 7/00; измерение дисбаланса G01M 1/14; определение свойств материалов с помощью звуковых или ультразвуковых колебаний, пропускаемых через эти материалы G01N; системы с использованием отражения или переизлучения акустических волн, например формирование акустических изображений G01S 15/00; сейсмология, сейсмическая разведка, акустическая разведка G01V 1/00; акустооптические устройства как таковые G02F; получение

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБЪЕКТОВ НА ВИБРАЦИЮ, содержащее генератор белого шума, генератор синусоидального сигнала с блоком развертки частоты, су1 1матор, к входам которого подключены генераторы, соединенный с выходом сумматора усилитель мощности, вибровозбудитель, подключенный квыходу усилителя мощности , последовательно соединенные вибродатчик, согласующий усилитель и анализатор спектра, измеритель вибрации и следящий фильтр, о т л ичающееся тем, что, с целью повьшения информативности испытаний за счет измерения уровня параметрических колебаний объекта, оно снабжено блоком вычитания, входы которого подключены к выходам следящего фильтра и анализатора спектра, интегратором , вход .которого подключен к выходу блока вычитания, а выход к измерителю вибрации, и фазовращателем , вход которого подключен к « выходу согласующего усилителя, а (Я выход - к входу следящего фильтра, механически связанного с блоком развертки частоты генератора синусоидального сигнала.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (l 9) (l l) 04 С 01 М 7/00 С 01 H 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Q

М ABTOPCHOMV СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

hO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3680710/25-28 (22) 27.12.83 (46) 15.10.85. Бюл. Р 38 (72) В.Г.Рыгалин (71) Научно-исследовательский институт интроскопии (53) 620.1/8.53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 879352, кл. G 01 М 7/00, 1980.

Каталог Брюль и Къер. Технические данные. 1972. Модель 2021, рис.11. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

ОБЪЕКТОВ НА ВИБРАЦИЮ, содержащее генератор белого шума, генератор синусоидального сигнала с блоком развертки частоты, сумматор, к входам которого подключены генераторы, соединенный с выходом сумматора усилитель мощности, вибровозбудитель, подключенный к выходу усилителя мощности, последовательно соединенные вибродатчик, согласующий усилитель и анализатор спектра, измеритель вибрации и следящий фильтр, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения информативности. испытаний за счет измерения уровня параметрических колебаний объекта, оно снабжено блоком вычитания, входы которого подключены к выходам следящего фильтра и анализатора спектра, интегратором, вход которого подключен к выходу блока вычитания, а выходвЂ” к измерителю вибрации, и фазовращателем, вход которого подключен к выходу согласующего усилителя, а выход вЂ” к входу следящего фильтра, механически связанного с блоком развертки частоты генератора синусоидального сигнала.

1185147 2

Изобретение относится к испытательной технике и может использоваться для испытания объектов на вибрационные перегрузки.

Целью изобретения является повышение информативности испытаний за счет измерения уровня параметрических колебаний объекта.

IIa чертеже представлена блок-схе. ма устройства. 10

Устройство для испытания объектов на вибрацию содержит генератор

1 белого шума, генератор 2 синусоидапьного сигнала с блоком развертки частоты, сумматор 3, к входам кото- 15 рого подключены генераторы 1 и 2, соединенный с выходом сумматора 3 усилитель 4 мощнос;и, вибровозбудитель 5, подключенный к выходу усилителя 4 мощности, последовательно 20 соединенные вибродатчик 6, согласую- щий усилитель 7 и анализатор 8 спект. ра, измеритель 9 вибрации и следящий фильтр 10. Устройство снабжено блоком

1с1 вычитания входы которого подклю 25 чены к выходам следящего фильтра 10 и анализатора 8 спектра, интегратором

12, вход которого подключен к выходу блока 11 вычитания, а выход вЂ” к измерителю 9 вибрации, и фазовращателем

13, вход которого подключен к выходу согласующего усилителя 7, а выход вЂ” к входу следящего фильтра 10 механичес. ки связанного с блоком развертки частоты генератора 2 синусоидального Э5 сигнала.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал " переменной частотой 1г от генератора 2 и сигнал белого шума от 40 генератора 1 поступают на входы сумма= тора 3, на выходе которого выделяется сигнал виброшума, т.е. белый шум, смешанный с синусоидальным сигналом переменной частоты. Сигнал виброшума <5 через усилитель 4 мощности воздействует на вибровозбудитель,5, создавая механические колебания объекта, уста.новленного íà его платформе. Если объект имеет сложную механическую струк 50 с туру и в нем имеются нелинейные связи между элементами конструкции, то за счет взаимодействия между периодическими и случайными воздействиями в объ1 екте возникают комбинационные колеба-, 55 ния с частотами и 1», лежащими в диапазонах ниже и выше частоты возбуж дающего синусоидального сигнала, называемые параметрическими. г1еханические колебания объекта преобразуются пьезоэлектрическим вибродатчиком 6 в электрический сигнал, спектр которого содержит детерминированные составляющие 5г, а также либо 5, либо

5 ., или 5 и 5 одновременно и случайные составляющие 5 > . Этот сигнал предварительно усиливается согласующим усилителем 7 и через фазовращатель 13 поступает на следящий фильтр 10, механически связанный с генератором 2 синусоидального сигнала с блоком развертки частоты. Согласующий усилитель 7 помимо предвари. тельного усиления сигнала осуществляет функции согласования высокого выходного сопротивления пьезоэлектрического вибродатчика 6 с входами анализатора 8 спектра и фазовращателя

13, а фазовращатель 13 служит для согласования фаз исходного сигнала возбуждения от генератора 2 и детерминирующей составляющей G r сигнала с выхода датчика 6. Следящий фильтр 10 выделяет первую гармонику исходного сигнала, прошедшего через нелинейную механическую структуру объекта, которая поступает на первый вход вычи- гателя 11.

Сигнал с выхода согласующего усилителя 7 поступает также на вход анализатора 8 спектра, на выходе которого выделяется спектральная мощность суммы сигналов 6 =-5г-+4 +6 . где 4г, Q ы, 4 + вЂ” спектральные мощности соответственно составляющих

5,,5» 5+ сигнала на входе анализатора 8 спектра. С выхода анализатора

8 энергетический спектр результирующего сигнала поступает на второй вход вычитателя 11 сигналов, где из суммарной спектральной мощности 5

K вычитается спектральная составляющая исходного сигнала, задаваемая генератором 2 и возбуждаемая вибровозбудителем 5 в объекте.

Таким образом, на выходе вычитателя 11 сигналов выделяется сигнал, пропорциональный суммарной мощности (5 +5 ). После. интегрирования с усреднением в интеграторе 12 5> const, поэтому измерителем вибрации в реаль ном времени индицируются спектральс

1)85)47

Составитель В.Рыгалин

Техред А.Ач Корректор C ..Шекмар

Редактор Н.Швыдкая

Заказ 6353/36 Тираж 896 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 ные составляющие комбинационных сиг. налов.

Таким образом, устройство позволя- ет возбудить в объекте комбинацион.ные спектры параметрических колебаний, измерить их и тем самым выявить виброустойчивость и вибропрочность объекта при параметрических резонансах, Основным преимуществом изобретения является повышение информативности испытаний объекта зЙ счет исследования воздействия на него не только линейных резонансных эффектов, но и нелинейных параметрических, которые .имеют мес го в реальных условиях зксплуатации объектов сложной конструкциие