Устройство для программных испытаний изделий в автоколебательном режиме

 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для программы испытаний изделий в автоколебательном режиме. Цель изобретения - снижение трудоемкости испытаний за счет предварительного возбуждения колебаний в изделии сигналом с регулируемыми частотой и амплитудой . Конструкция устройства (Л со ел СО 05 СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

H„SU„„1359694 А1 (5D 4 С 01 М 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3872341/24-28 (22) 26,03,85 .(46) 15,12,87. Бюл. Р 46 (71) Ленинградский электротехнический институт им, В,И,Ульянова (Ленина) (72) В,П.Большаков (53) 620.178.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 894392, кл. С 01 M 7/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР, У 1245909, кл. С 01 M 7/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНЫХ

ИСПЪ|ТАНИЙ ИЗДЕЛИЙ В АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНОИ

РЕЖИМЕ (57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть исполь- зовано для программы испытаний изделий в автоколебательном режиме. Цель изобретения — снижение трудоемкости испытаний за счет предварительного возбуждения колебаний в изделии сигналом с регулируемыми частотой и амплитудой. Конструкция устройства

1359694 позволяет при кратковременном перек-. лючении подвижных контактов переключателей 1, 18, 19, 20, 21 получать треугольный сигнал,раскачивающий изделие. Последующее переключение подвижных контактов приводит к, образованию одного из двух типов автоколебательного контура, в котором возникает автоколебательный режим, условия для возникновения которого созданы предварительным воздействием на испытуемое изделие треугольным сигналом. В результате исключается необходимость приложения к испытуеИзобретение относится к испытательной технике и может быть использовано н машиностроении.

Цель изобретения — снижение трудоемкости испытаний за счет предвари-;. тельного возбуждения колебаний н изделии нынужденным сигналом с регулируемыми частотой и амплитудой.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит автоколебательный контур, включающий двухпозиционный переключатель 1, усилитель

2 мощности, соединенный входом с общим контактом днухпозиционного переключателя 1, а выходом с нифроноэбудителем 3, и соединенные последовательно вибродатчик 4, установленный на изделии 5, предварительный усилитель 6, нелинейный элемент 7, первый реверсинный мостовой переключатель 8, контур регулирования уровня возбуждения, включающий последовательно соединенный измерительный элемент 9, подключенный к выходу предварительного усилителя б, блок .10 сравнения, к второму входу которого подключен программатор 11, первый интегратор 12, первый преобразователь 13 напряжения в разнонаправленные токи, выход которого подклю— чен к входу первого реверсивного мостового переключателя, второй преобразователь 14 напряжения в раэнонапмому изделию начальных механических воздействий, которые обеспечивают условия возникновения автоколебательного режима. Так как частота треугольного сигнала устанавливается близкой к резонансной частоте основного тока, практически исключается воэможность возбуждения колебаний в основном контуре на высших частотах собственных колебаний испытуемых изделий, Кроме того, возможность задания амплитуды треугольного сигнала исключает возможность повреждения испытуемого издлеия. 1 ил. равленные токи, вход которого подклю чен к выходу программатора 11, вто,рой интегратор t5, .второй реверсивный мостовой переключатель 16, вход

6 которого соединен с выходом нелинейного элемента 7, а вторая диагональ подключена к выходам второго преобразователя 14 напряжения в разнонаправленные токи, масштабный резис10 тор 17, соединенный с выходом второго интегратора 15, первый переключатель 18, у которого общий контакт соединен с входом нелинейного элемента 7, а коммутируемые контакты

16 соединены с выходом предварительного усилителя 6 и масштабным резистором

17, второй переключатель 19, включенный между выходом второго реверсивного мостового переключателя 16

20 и масштабным резистором 17, третий переключатель 20, у которого общий контакт соединен с входом второго интегратора 15, а коммутируемые контакты соединены с выходом пред26 варительного усилителя 6 и выходом первого реверсивного мостового переключаетля 8, четвертый переключатель 21, у которого общий контакт соединен с входом первого преобразоЗ0 вателя 13 напряжения в разнонаправленные токи; а коммутируемые контакты соединены с выходом первого интегратора 12 и выходом программатора 11, 1359694

Устройство работает следующим образом.

При показанном на чертеже положении переключателей 1, 18, 19, 20

5 и 21 образуется замкнутый автоколебательный контур из элементов 4, 6, 18, 7, 8, 1, 2 и 3 и испытуемого изделия 5, После включения устройства автоколебательный режим в указанном контуре может быть вызван двумя способами.

Первый способ предполагает нанесение удара по испытуемому изделию, после чего в автоколебательном кон- 15 туре возникают колебания с частотой, определяемой резонансной частотой основного тока испытуемого изделия.

Частота автоколебаний в контуре тем ближе к собственной частоте испытуе- 20 мого изделия 5, чем меньше инерционность элементов, входящих в состав автоколебательного контура.

Амплитуда колебаний испытуемого изделия 5 зависит как от свойства испытуемого изделия 5 и величин нерегулируемых коэффициентов передач узлов, входящих в состав автоколебательного контура, так и от величины сигнала, поступающего с выхода 30 первого реверсивного мостового переключателя 8 через переключатель 1 на выход усилителя 2 мощности. Первый переключатель 8 работает синфазно с переключениями нелинейного элемента 7 с релейной характеристикой, обеспечивая поочередное переключение входа усилителя 2 мощности к выходам первого преобразователя 13 напряжения в разнонаправленные токи одина- 4р ковой величины.

При установлении равенства сигналов, поступающих с выхода измерительного элемента 9 и первого выхода программатора 11, сигнал на входе 45 первого интегратора 12 равен нулю, При этом на входе усилителя 2 мощности устанавливается сигнал, обеспечивающий необходимую установку амплитуды нагружения изделия 5 на данной ступени нагружения, Регулирование амплитуды нагружения испытуе— мого изделия в соответствии с программой происходит в результате изменения сигнала, поступающего с первого выхода программатора 11. Регулируемые по амплитуде колебания, возникающие в рассмотренном замкнутом контуре, характеризуются синфазностью . сигналов на входе усилителя 2 мощности и выходе предварительного усилителя 6.

Такой режим соответствует резонансным колебаниям испытуемого изделия при работе вибродатчика 4 в реноме велосиметра (измеряя скорость испытуемого изделия), Для возбуждения автоколебаний в случае, когда вибродатчик 4 работает в режиме вибратора, измеряя перемещение испытуемого изделия, либо в режиме акселерометра, измеряя ускорение испытуемого изделия 5, необходимо включить в автоколебательный контур второй интегратор 15, для чего подвижные контакты второго 19 и третьего 20 переключателей устанавливают в верхнее положение, а подвижный контакт первого переключателя

18 — в нижнее положение, в результате образуется автоколебательный контур из элементов 4, 6, 20, 15, 17, 18, 7, 8, 1, 2, 3 и испытуемого изделия 5, в котором регулирование амплитуды нагружения испытуемого изделия осуществляется аналогично описанному выше.

Второй способ возбуждения автоколебаний, реализуемый в устройстве, предполагает кратковременное переключение подвижных контактов переключателей 1, 18, 19, 20 и 21 в нижнее положение. При этом основной авто- колебательный контур, включающий испытуемое изделие 5, оказывается разомкнутым, однако одновременно образуется дополнительный автоколебательный контур из последовательно включенных второго интегратора 15, нелинейного элемента 7, у которого в цепь положительной обратной связи включен второй реверсивный мостовой переключатель 16, и первого реверсивного переключателя 8. Частота колебаний в этом дополнительном контуре задается сигналом с третьего выхода программатора 11, поступающим через переключатель 21 на вход первого преобразователя 13 напряжения в разнонаправленные токи. Амплитуда треугольного сигнала на -выходе второго интегратора 15 задается сигналом с второго выхода блока программы, поступающим на вход второго преобразователя 14 напряжения в разнонаправленные токи. Формируемый сигнал треугольной формы, поступающий через

Формула

I изобретения

Составитель К,Тавлинов

Техред Л.Сердюкова Корректор И.Муска

Редактор Л.Повхан

Заказ 6147/45 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

5 13596 вход усилителя 2 мощности, вызывает вынужденные колебания испытуемого изделия с частотой, близкой к резонансной частоте основного тока.

При возвращении подвижных контактов переключателей 1, 18, 19, 20 и

21 в положение, например, показанное на чертеже, замыкается основной автоколебательный контур, содержащий ис- 1р пытуемое изделие. Так как к.этому моменту в испытуемом изделии треугольным сигналом были возбуждены колебания, то обеспечиваются условия существования автоколебательного 15 режима в основном контуре.

Устройство для программных испыта- 2п ний изделий в автоколебательном режиме, содержащее автоколебательный контур, включающий двухпозиционный переключатель, усилитель мощности, соединенный входом с общим контактом 25 двухпозиционного переключателя, а выходом с вибровозбудителем, и соединенные последовательно вибродатчик, устанавливаемый на изделии, предварительный усилитель, нелинейный эле- .З0 мент, первый реверсивный мостовой переключатель, контур регулирования уровня возбуждения, включающий последовательно соединенные измерительный элемент, подключенный к выходу предварительного усилителя, блок сравнения, к второму входу которого подключен программатор, первый интегратор и первый преобразователь нап94 В ряжения в разнонаправленные токи, выход которого подключен к входу первого реверсивного переключателя, а также второй преобразователь напряжения в разнонаправленные токи, вход которого подключен к выходу программатора, и второй интегратор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения трудоемкости испытаний, в него введены второй реверсивный мостовой переключатель, вход которого соединен с выходом нелинейного элемента, а вторая диагональ подключена к выходам второго преобразователя напряжения в разнонаправленные токи, масштабный резистор, соединный с выходом второго интегратора, первый переключатель,. у которого общий контакт соединен с входом нелинейного элемента, а коммутируемые контакты соединены с выходом предварительного усилителя и масштабным резистором, второй переключатель, включенный между выходом второго реверсивного мостового переключателя и масштабным резистором, третий переключатель, у которого общий контакт соединен с входом второго интегратора, а коммутируемые контакты соединены с выходом предварительного усилителя и выходом первого реверсивного мостового переключателя, четвертый переключатель, у которого общий контакт соединен с входом первого преобразователя напряжения в разнонаправленные токи, а коммутируемые контакты соединены с выходом первого интегратора и выходом программатора.