SU1199298A1 - Apparatus for exciting vibrations of mechanical system - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ КОЛЕБАНИЙ МЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ, содержащее возбудитель колебаний , выполненный в виде синхронного двигател  переменного тока, св занного с механической системой, отличающеес  тем что, с целью повышени  эффективности возбуждени  за счет регулировани  частоты колебаний механической системы, оно снабжено цепью обратной св зи , соедин ющей механическую систему и синхронный двигатель , выполненный в виде соединенных последовательно датчика колебаний, фазовращател  и усилител , и переключателем, предназначенным дл  соединени  синхронного двигател  с источником переменного напр жени  или с выходом усилител . СетьA device for excitation of vibrations of mechanical systems, containing a vibration exciter, made in the form of a synchronous AC motor connected to a mechanical system, characterized in that, in order to increase the excitation efficiency by controlling the oscillation frequency of a mechanical system, mechanical system and a synchronous motor, made in the form of an oscillation sensor connected in series, a phase shifter and amplifier, and a switch intended to connect a synchronous motor with a variable voltage source or with an amplifier output. Network

Description

Изобретение относитс  к вибрационной технике и может быть использовано дл  возбуждени  резонансных колебаний вибромашин и поддержани  их резонансного состо ни  при изменении технологической нагрузки.The invention relates to a vibration technique and can be used to excite the resonant vibrations of vibratory machines and maintain their resonance state when the technological load changes.

Цель изобретени  - повышение эффективности возбуждени  за .счет регулировани  частоты колебаний механической системы ,tThe purpose of the invention is to increase the excitation efficiency by controlling the oscillation frequency of the mechanical system, t

На чертеже показана схема устройства.The drawing shows a diagram of the device.

Устройство содержит,, {возбудитель колебаний , выполненный в виде синхронного двигател  1, воздействующего на механическую систему, состо щую из платформы 2, св занной плОбкими пружинами 3 с основанием 4, на валу двигател  установлен дебаланс 5, Устройство содержит также цепь обратной св зи, выполненную в виде датчика 6 колебаний, установленного на платформе 2, соединенных с ним последовательно фазовращател  7, усилител  8. Синхронный двигатель 1 с помощью переключател  9 может быть подключен к сети переменного тока с частотой со или к выходу усилител  8.The device contains, {oscillation pathogen, made in the form of a synchronous motor 1, acting on a mechanical system consisting of platform 2, connected by PLASTIC springs 3 and base 4, an imbalance 5 is established on the motor shaft. The device also contains a feedback circuit, made in the form of an oscillation sensor 6 mounted on a platform 2, a phase shifter 7 connected in series with it, an amplifier 8. A synchronous motor 1 can be connected to an AC network with a frequency from or to the output using switch 9 amplifier 8.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Переводом переключател  9 в положение II двига.тель 4 подключаетс  в сеть переменного тока с частотой ш.By shifting switch 9 to position II, motor 4 is connected to an AC network with a frequency w.

Угол поворота ротора синхронного/двигател  1 будет измен тьс  по закону ф (lit, а колебани  платформы 2х asin(co/ - ij)), где а - амплитуда колебаний, W - сдвиг фаз между углом поворота ротора и фазой колебаний платформы. Датчик 6 колебаний регистрирует колебани  механической системы. Сигнал с датчика 6 колебаний подаетс  на фазовращатель 7, в котором фаза измен етс  таким образом, чтобы напр жение на выходе усилител  8 было синфазно напр жению, подаваемому на двигатель от сети. После этого поворотом переключател  9 в положение I замыкаетс  цепь обратной св зи. Режим колебаний механической системы после переключени  не измен етс , система будет продолжать колебани  с той же частотой ш. Изменение фазового сдвига в цепи обратной св зи приводит к изменению сдвига фазы между углом поворота ротора двигател  и фазой колебаний. При этом происходит перестройка режима колебаний механической системы.The rotation angle of the synchronous / motor rotor 1 will vary according to the law f (lit, and the platform oscillations 2x asin (co / - ij)), where a is the oscillation amplitude, W is the phase shift between the angle of rotation of the rotor and the oscillation phase of the platform. An oscillation sensor 6 detects oscillations of a mechanical system. The signal from the oscillation sensor 6 is supplied to the phase shifter 7, in which the phase is changed so that the voltage at the output of the amplifier 8 is in phase with the voltage supplied to the motor from the mains. Thereafter, turning the switch 9 to position I closes the feedback circuit. The oscillation mode of the mechanical system after switching does not change, the system will continue oscillations with the same frequency w. A change in the phase shift in the feedback circuit leads to a change in the phase shift between the angle of rotation of the rotor of the engine and the phase of oscillation. When this occurs, the restructuring of the oscillation mode of the mechanical system.

Таким образом, изменение фазы сигнала в цепи обратной св зи позвол ет регулировать частоту колебаний механической системы, при этом можно реализовать амплитудно-частотную характеристику механической системы.Thus, a change in the phase of the signal in the feedback circuit allows the oscillation frequency of the mechanical system to be adjusted, and the amplitude-frequency characteristic of the mechanical system can be realized.

Под вли нием различных факторов могут изменитьс  собственные свойства механической системы. Изменение массы платформы , жесткости пружин или воздействи  технологической нагрузки вызывают «уход собственной частоты и приводит к модификации амплитудно- и фазочастотной характеристик механической системы. Поэтому, измен   фазовый сдвиг в цепи обратной св зи так, чтобы сдвиг фаз между углом поворота и фазой колебаний механической системы соответствовал резонансному, можно обеспечить реализацию резонансных колебаний. При «уходе собственной частоты механической системы устройство автоматически изменит частоту возбуждени , вывод  систему в новое резонансное состо ние.Under the influence of various factors, the intrinsic properties of a mechanical system may change. A change in the mass of the platform, the stiffness of the springs, or the effect of the technological load cause a departure of the natural frequency and leads to a modification of the amplitude and phase-frequency characteristics of the mechanical system. Therefore, changing the phase shift in the feedback circuit so that the phase shift between the angle of rotation and the phase of the mechanical system oscillations corresponds to the resonant one, it is possible to ensure the realization of resonant oscillations. When the mechanical frequency of the mechanical system goes away, the device will automatically change the excitation frequency, bringing the system to a new resonant state.

Предлагаемое устройство может быть использовано в вибрационных испытательных стендах и разнообразных резонансных вибромашинах. Возможность настройки частоты колебаний на резонанс механических систем и автоматическа  подстройка резонансной частоты при изменении собственной частоты механической системы значительно увеличивает эффективность возбуждени  колебаний механических систем с помощью предлагаемого устройства.The proposed device can be used in vibration test benches and a variety of resonant vibratory machines. The ability to adjust the oscillation frequency to the resonance of mechanical systems and automatic adjustment of the resonant frequency when the natural frequency of the mechanical system changes significantly increases the efficiency of the excitation of oscillations of mechanical systems using the proposed device.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ КОЛЕБАНИЙ МЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ, содержащее возбудитель колебаний, выполненный в виде синхронного двигателя переменного тока, связанного с механической системой, отличающееся тем что, с целью повышения эффективности возбуждения за счет регулирования частоты колебаний механической системы, оно снабжено цепью обратной связи', соединяющей механическую систему и синхронный двигатель, выполненный в виде соединенных последовательно датчика колебаний, фазовращателя и усилителя, и переключателем, предназначенным для соединения синхронного двигателя с источником переменного напряжения или с выходом усилителя.DEVICE FOR EXCITING VIBRATIONS OF MECHANICAL SYSTEMS, containing an exciter of excitation, made in the form of a synchronous alternating current motor connected to a mechanical system, characterized in that, in order to increase the excitation efficiency by controlling the oscillation frequency of a mechanical system, it is equipped with a feedback circuit 'connecting the mechanical a system and a synchronous motor made in the form of a vibration sensor, a phase shifter and an amplifier connected in series, and a switch designed A synchronous motor connected to an alternating voltage source or to the amplifier output. ~ Сеть~ Network