При подаче импульса тока требуемой амплитуды в подвижную катушку и постоянного тока с пульта в обмотку электромагнита создается импульс силы, приводящий в движение подвижную систему (подвижная катушка 5, стол со штоком и поршнем 13 пневматического демпфера), которая начинает перемещаться вверх с переменной скоростью. В момент, когда магнитодвижущая сила подвижной катушки прекращает действовать, приращение скорости подвижной системы станет равным нулю или изменит знак.
Формируемый при таком перемещении стола ударный импульс при многократных ударах имеет вид, приведенный на рис. 9. Подвижная катушка под действием сил тяжести возвращается на амортизационную прокладку 4 (см. рис. 8) из резины. Стол со штоком, испытывая сопротивление пневматического демпфера, плавно опускается на верхний выступ подвижной катушки. Сопротивление пневматического демпфера регулируется в некоторых пределах, что обеспечивает уменьшение (исключение) соударения подвижной системы при движении ее вверх и вниз.
Получение импульса тока требуемой амплитуды достигается с помощью емкостного модулятора, обеспечивающего заряд и разряд конденсаторной батареи.
В данной установке используется механический модулятор с бесконтактным переключателем, который обеспечивает подачу питающего напряжения на обмотку реле, включающего на разряд конденсаторную батарею.
Длительность ударных импульсов ускорения регулируется ступенями изменением индуктивности разрядной цепи. Амплитуда ускорения ударных импульсов регулируется плавным изменением напряжения конденсаторной батареи.
Электродинамическая установка может работать в режиме одиночных ударов, обеспечивая получение ударных импульсов полусинусоидальной формы.
Достоинствами электродинамического ударного стенда являются: возможность получения ударных импульсов заданной формы; относительная простота конструкции механической части; удобство регулирования основных параметров ударных импульсов. Основной недостаток—трудность получения ударных импульсов с большими ускорениями (более 3000 м/с2).
Представляет интерес проведение испытаний на удар путем
воздействия на испытуемое изделие синтезированным
ударным спектром. В данном случае
оказывается возможным использование для испытаний электродинамического вибростенда в соединении со специальными электронными приборами управления (рис. 6.10).
Особенностью испытательного оборудования этого вида является то, что спектр ударного импульса формируется с помощью набора специальных фильтров. В простейшую схему синтеза ударного спектра входит генератор,
Рис. 8. Электродинамический ударный стенд:
1—корпус подвижной катушки; 2—шток; 3—стол; 4—кольцо; 5—подвижная катушка; б—направляющая; 7—амортизационные прокладки; 8—крышка; 9—катушки электромагнита; 10—корпус; 11 — регулировочный винт; 12—цилиндр; 13 — поршень; 14—кожух подвода охлаждающего воздуха; 15 — станина установки вентилятора; 16—вентилятор; 17—уплотнительное кольцо соединения вентилятора с кожухом; 18—щиток вентилятор
обеспечивающий получение «одинарного» импульса, который одновременно возбуждает ряд третьоктавных фильтров, предназначенных для формирования ударного спектра. Процесс формирования осуществляется вручную. О качестве сформированного импульса судят по спектру, получаемому с помощью узкополосного анализатора.
Анализ функции времени синтезированного удара третьоктавными фильтрами показывает, что пиковое значение ударной характеристики может существенно превышать амплитуду возбуждающего неустановившегося колебания. Таким образом, для возбуждения в испытуемом изделии некоторого «отклика» на ударное воздействие в диапазоне частот при использовании метода синтеза удара требуется более низкая «входная сила», чем при применении обычной ударной установки, создающей ударный импульс. Кроме того, известно, что большинство движений, вызываемых ударным воздействием в испытуемом изделии, представляют собой колебательные процессы, характеризуемые широким распределением частот в спектрах Фурье. При этом весьма вероятно, что колебательные процессы появились в результате фильтрования ударных импульсов простых форм при их распространении в сложных конструкциях. Следует также помнить, что ударные импульсы простых форм весьма редко встречаются в процессе эксплуатации.
Рассмотренная структурная схема установки синтеза ударного спектра имеет ряд недостатков: во-первых, относительно широкая полоса пропускания третьоктавных фильтров не обеспечивает достаточного выравнивания узких резонансных участков частотной характеристики испытательного оборудования и испытуемых объектов; во-вторых, ручная настройка фильтров является трудоемкой и продолжительной операцией. Эти недостатки могут быть устранены автоматической выравнивающей системой.
Автоматическое выравнивание осуществляется за счет использования эффектов изменения частотной характеристики, вызываемых в процессе испытаний системой, воспроизводящей ударное движение (рис.11).
Ряс. 11. Структурная схема ударной установки для синтеза узкополосного ударного спектра с применением автоматического выравнивающего устройства:
7—испытуемое изделие; 2—контрольный измерительный
преобразователь; 3—стенд; 4—усилитель мощности; 5—управляющий анализатор-выравниватель;
6—управляющий генератор; 7, 9—комплекты фильтров; 8—согласующее
устройство
Автоматическое спектральное выравнивание достигается применением анализатора-выравнивателя, управляющего комплектами фильтров. В установку входят комплекты из 60, 120 и 240 фильтров, причем любой фильтр в одном комплекте может заменяться двумя фильтрами из следующего по числу фильтров комплекта. Таким образом, за счет разнообразного сочетания фильтров возможна регулировка ширины частотной полосы и СПУ в требуемом диапазоне частот (приводимые данные относятся к системам, разработанным датской фирмой «Брюль и Къер»).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.