SU1516488A1 - Method of vibration testing of articles - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в системах управлени  вибростендами. Цель изобретени  - повышение точности воспроизведени  вибраций путем исключени  систематической погрешности, возникающей в цепи обратной св зи из-за угловых колебаний подвижной части вибростенда. Способ осуществл етс  следующим образом. Рабочую ось вибродатчика 6, установленного в контрольной точке издели , ориентируют под углом α к рабочей оси вибростенда. Угол α определ ют по формуле α=ARCCOS H/√(B²+H², где H - рассто ние от плоскости, проход щей через точку установки вибродатчика перпендикул рно рабочей оси вибростенда, до центра жесткости упругого подвеса подвижной части вибростендаThe invention relates to measurement technology and can be used in vibration control systems. The purpose of the invention is to improve the accuracy of vibration reproduction by eliminating the systematic error arising in the feedback circuit due to angular oscillations of the moving part of the shaker. The method is carried out as follows. The working axis of the vibration sensor 6 installed in the control point of the product, oriented at an angle α to the working axis of the shaker. The angle α is determined by the formula α = ARCCOS H / √ (B ² + H ² , where H is the distance from the plane passing through the installation point of the vibration sensor perpendicular to the working axis of the shaker, to the center of stiffness of the elastic suspension

B - рассто ние от точки установки вибродатчика до рабочей оси вибростенда. Установленный таким образом вибродатчик нечувствителен к угловым колебани м вибростенда. Сигнал с выхода вибродатчика 6 подаетс  на согласующий усилитель, где осуществл етс  умножение сигнала на коэффициент 1/COSα, и поступает на автоматический регул тор 2 уровн , поддерживающий заданный уровень вибрации. 1 ил.B is the distance from the installation point of the vibration sensor to the working axis of the shaker. The vibration sensor installed in this way is insensitive to the angular vibrations of the shaker. The output signal from the vibration sensor 6 is fed to a matching amplifier, where the signal is multiplied by a factor of 1 / COSα, and fed to an automatic level 2 controller that maintains a predetermined level of vibration. 1 il.

Description

СЛSL

СХ 00CX 00

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в системах управлени  вибростендами ,The invention relates to measurement technology and can be used in control systems of vibrostands,

Цель изобретени  - повьппение точности воспроизведени  вибраций путем исключени  систематической погрешности , возникающей в обратной св зи при смещении вибродатчика от рабочей оси вибростенда из-за угло. вых колебаний подвижной части виб ростендаоThe purpose of the invention is to improve the accuracy of vibration reproduction by eliminating the systematic error that occurs in feedback when the vibration sensor is displaced from the working axis of the shaker due to the angle. vibrations of the moving part of vibostendo

На чертеже представлена схема устройства, реализующего способ The drawing shows a diagram of the device that implements the method

Устройство, реализующее способ, содержит последовательно соединенные генератор 1, автоматический регул тор 2 уровн , усилитель 3 мощности и вибростенд 4 на упругом подвесе 5, последовательно соединенные вибродатчик 6 и согласующий усилитель 7, выход которого подключен к второму входу автоматического регул тора 2 уровн . Вибродатчик 6 установлен р дом с элементами креплени  испытьшаемого объекта 8.A device that implements the method contains a series-connected generator 1, an automatic level 2 regulator, a power amplifier 3 and a vibration table 4 on an elastic suspension 5, a vibration sensor 6 connected in series, and a matching amplifier 7, the output of which is connected to the second input of the automatic level controller 2. The vibration sensor 6 is mounted next to the fastening elements of the test object 8.

Способ осуществл ют следующим образомThe method is carried out as follows.

При угловых колебани х системы подвижна  часть вибростенда - объект испытаний вокруг центра жесткости (точка О) упругого подвеса 5 вибродатчик 6 двигаетс  с ускорениемWhen the system oscillates angularly, the movable part of the vibrostand - the test object around the center of rigidity (point O) of the elastic suspension 5, the vibration sensor 6 moves with acceleration

а а р + а sino( -a iCOSiy, (1) a a p + a sino (-a iCOSiy, (1)

где ар - ускорение поступательного движени  объекта испытаний в рабочем направлении (по оси Y), которое должно соз даватьс  электродинамической силой Fg;where ap is the acceleration of the translational motion of the test object in the working direction (along the Y axis), which must be created by the electrodynamic force Fg;

a/j- - касательное ускорение, вызванное поперечными угловым колебани ми подвижной част вибростенда;a / j- is tangential acceleration caused by transverse angular oscillations of the moving part of the shaker;

а - нормальное ускорение. При угловых колебани х Ч 4 oS in где ifj, и S - соответственно амплитуда и частота угловых колебаний, касательное ускорение а,. Ч г, а нормальное ускорение а 4 г . Тогдаand - normal acceleration. For angular oscillations x 4 oS in where ifj, and S are the amplitude and frequency of angular oscillations, respectively, the tangential acceleration a ,. H g and a normal acceleration a 4 g. Then

.(ап)а,, ( г , .. (an) a ,, (r,.

(  1 ii Ч) г г г (1 ii ch) g g

С мат ло V г J.With matte V g J.

где Sj, - наибольша  дуга поперечного перемещени  вибродатчика 6 при угловых колебани х подвижной части вибростенда, г - рассто ние от центра жест- кости упругого подвеса 5 (тока 0) до вибродатчика 6where Sj, is the largest arc of lateral displacement of the vibration sensor 6 at the angular oscillations of the moving part of the vibrostand, g is the distance from the stiffness center of the elastic suspension 5 (current 0) to the vibration sensor 6

Возможные поперечные перемещени  подвижных частей вибростендов малы, так как принимаютс  специальные меры по их ограничению В этом случае , и поэтому величиной а, в выражении (1) можно преребречь,Possible transverse movements of the moving parts of the shakers are small, since special measures are taken to restrict them. In this case, and therefore the value of a, in expression (1) can be prevented,

Рабоча  ось V вибродатчика состал ет с линией действи  вибровозбуждающей силы Fg, действующей по оси Y, угол о( о При этом наибольший искажающий фактор - касательное ускорение а составл ет с рабочей осью датчика угол 90°. Если пренебречь поперечной чувствительностью датчика , котора  по паспортнььм данным не превышает 5%, то можно утверждать, что вибродатчик нечувствителен к касательному ускорению а,. Сигнал датчика в этом случае пропорционален проекции векторов ускорений на линию, параллельную рабочей оси датчика:The working axis V of the vibration sensor is with the line of action of the vibration-stimulating force Fg acting on the Y axis, angle o (o The tangential acceleration a has the greatest distorting factor a to the working axis of the sensor 90 °. If we ignore the transverse sensitivity of the sensor data does not exceed 5%, then it can be argued that the vibration sensor is insensitive to the tangential acceleration a,. The sensor signal in this case is proportional to the projection of the acceleration vectors on the line parallel to the working axis of the sensor:

а, but,

..

а cos , and cos,

(3)(3)

где угол 1 определ етс  из рических параметров системы мулеwhere angle 1 is determined from the paramount parameters of the mule system

hh

fV arccosfV arccos

-{ъ- {ъ

+ h + h

5five

0 0

з s

00

5five

где h b рассто ние от плоскости, проход щей через точку установки вибродатчика 6 и перпендикул рной рабочей оси вибростенда до центра жесткости упругого подвеса 5 подвижной части вибростенда,where h b is the distance from the plane passing through the installation point of the vibration sensor 6 and perpendicular to the working axis of the shaker to the center of stiffness of the elastic suspension 5 of the movable part of the shaker,

рассто ние от точки установки внбродатчика до рабочей оси вибростенда. Умножа  величину ад сигнала датчика на коэЛйициент, равный ,the distance from the installation point of the outrigger to the working axis of the shaker. Multiplying the value of the sensor signal hell by a coefficient equal to,

сокЫ.juice

получают сигнал, пропорциональный ускорению объекта в рабочем направлении и используемый в качестве сигнала обратной св зи.receive a signal proportional to the acceleration of the object in the working direction and used as a feedback signal.

Устройство дл  реапизапии предлагаемого способа работает следующим образоМоThe device for the re-apisapia of the proposed method works as follows

Генератор 1 вырабатывает электрические колебани , которые через автоматический регул тор 2 уровн  иGenerator 1 generates electrical oscillations which, through an automatic level 2 controller

5151

усилитель 3 мощности поступают на катушку подвижной части вибростенда 4. Объектом 8 испытаний  вл етс  изделие, закрепленное на подвижной части вибростенда 4. В контрольной точке, расположенной р дом с одним из узлов креплени  издели , с помощью вибродатчика 6 осуществл етс  непрерывный контроль уррвн  вибрации . Сигнал, пропорциональный ускорению в рабочем направлении с вибродатчика 6, поступает на согласующий усилитель 7, где осуществл етс  ум1the power amplifier 3 is fed to the coil of the moving part of the vibrostand 4. The test object 8 is a product mounted on the movable part of the vibrostand 4. At the control point located next to one of the attachment points of the product, the vibration sensor 6 is continuously monitored. The signal is proportional to the acceleration in the working direction from the vibration sensor 6, is fed to the matching amplifier 7, where the mind1

ножение сигнала на коэффициентfactor cut

созЫconvocations

и далее поступает на автоматический регул тор 2 уровн , поддерживающий заданный уровень вибрации.and then it goes to an automatic level 2 regulator that maintains a given level of vibration.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ виброиспытаний изделий, заключающийс  в том, что вoзб, ждaют колебани  испытуемого издели , в контрольной точке испытуемого издели с помощью однокомпонентного вибродатчика колебани  преобразуют в электрический сигнал, по величине которого управл ют уровнем сигналаThe method of vibration testing of products, which means that the shock, waiting for the test product to oscillate, at the test point of the test product with a single-component vibration sensor, transforms the oscillation into an electrical signal, the size of which controls the signal level 6488664886 возбуждени , отличающий- с   тем, что, с целью повышени  точности воспроизведени  вибрации, рабочую ось вибродатчика ориентируют под углом 0 к рабочей оси вибростенда в одной плоскости с ней, угол 1 определ ют по формулеexcitation, in order to increase the accuracy of vibration reproduction, the working axis of the vibration sensor is oriented at an angle 0 to the working axis of the vibration stand in one plane with it, the angle 1 is determined by the formula 10ten о( arccoso (arccos ib -ь h ib h 1515   2020 2525 30thirty где hwhere h - рассто ние от плоскости, перпендикул рной рабочей оси вибростенда и проход щей через точку установки вибродатчика, до центра жесткости упругого подвеса подвижной части вибростенда;- distance from the plane, perpendicular to the working axis of the vibrostand and passing through the installation point of the vibro sensor, to the center of stiffness of the elastic suspension of the movable part of the vibrostand; b - рассто ние от точки установки вибродатчика до рабочей оси вибростенда, сигнал обратной св зи ао , по которому регулируют уровень возбуждени  колебаний испытуемого издели , формируют как П(, Д А b is the distance from the installation point of the vibration sensor to the working axis of the vibrostand, the feedback signal ao, which regulates the level of excitation of oscillations of the tested product, is formed as P (, D эффективное значение сигнала вибродатчика , установленного в контрольной точке оthe effective value of the vibration sensor signal set at the test point o