DE1124279B

DE1124279B - Electromechanical vibration generator with a mechanical vibration system that determines the frequency

Info

Publication number: DE1124279B
Application number: DESCH26665A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Guenther Budnick; Helmut Knappe
Original assignee: Carl Schenck Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Carl Schenck AG
Priority date: 1959-09-10
Filing date: 1959-09-10
Publication date: 1962-02-22
Also published as: CH379172A

Description

Elektromechanischer Schwingungserzeuger mit einem die Frequenz bestimmenden mechanischen Schwingsystem Die Erfindung bezieht sich auf einen elektromechanischen Schwingungserzeuger mit einem die Frequenz bestimmenden mechanischen Schwingsystem, bei dem eine mit dem mechanischen System verbundene Spule von einem Verstärker elektrisch gespeist wird, insbesondere für Prüfmaschinen.Electromechanical vibration generator with one that determines the frequency mechanical oscillating system The invention relates to an electromechanical Vibration generator with a mechanical vibration system that determines the frequency, in which a coil connected to the mechanical system is electrical from an amplifier is fed, especially for testing machines.

Bei Schwingungserzeugern für Prüfmaschinen wird die Frequenz des elektrischen Systems von den mechanisch schwingenden Teilen gesteuert. Hierdurch erreicht man, daß die Frequenzänderungen des mechanischen Systems, die durch Änderungen der mechanischen Konstanten, z. B. der Federkonstante, infolge einer größeren Wechsellast hervorgerufen werden, automatisch eine entsprechende elektrische Frequenzänderung zur Folge haben, so daß der Prüfling immer in einem bestimmten Abstand von seiner Resonanz schwingt. Die Steuerung arbeitet bei einer bekannten Vorrichtung derart, daß die Bewegung des Prüflings auf einen sich drehenden Spiegel übertragen wird. Ein auf diesen Spiegel gerichteter Lichtstrahl wird entsprechend der Bewegung abgelenkt und steuert Fotozellen aus, die über Verstärker und Magnete die Prüfmaschine erregen. In the case of vibration generators for testing machines, the frequency of the electrical system controlled by the mechanically vibrating parts. Through this one achieves that the frequency changes of the mechanical system caused by changes the mechanical constants, e.g. B. the spring constant, as a result of a larger alternating load caused automatically a corresponding electrical frequency change result, so that the test object is always at a certain distance from his Resonance vibrates. In a known device, the control works in such a way that that the movement of the test object is transmitted to a rotating mirror. A light beam directed onto this mirror is deflected according to the movement and controls photocells that excite the testing machine via amplifiers and magnets.

Ferner ist ein Schwingsystem bekannt, bei dem ein rohrförmiger unmagnetischer Körper mit an seinen Enden angeordneten Dauermagneten pendelnd derart aufgehängt ist, daß während der Pendelbewegung der eine Dauermagnet in eine mit einer Mittelanzapfung versehene Steuerspule und der andere Dauermagnet in eine ebenfalls mit einer Mittelanzapfung eintauchen. Jeder Spulenhälfte der Steuerspule ist ein Transistor zugeordnet, die gesteuert durch in den Spulenhälften induzierte Ströme Antriebsimpulse für das Schwingsystem in den Antriebsspulenhälften auslösen. Bei diesem bekannten Schwingsystem sind räumlich getrennte Steuer- und Antriebselemente erforderlich, um eine Beeinflussung der Steuerspule durch den die Antriebsspule zugeordneten Dauermagnet oder eine Beeinflussung des der Steuerspule zugeordneten Dauermagnet durch die Antriebsspule zu vermeiden. Der erforderliche räumliche Abstand des Steuersystems von dem Antriebssystem bereitet bei Prüfmaschinen große Schwierigkeiten, so daß diese bekannte Anordnung sich als Schwingungserreger für Prüfmaschinen nicht eignet. Furthermore, an oscillating system is known in which a tubular non-magnetic Body suspended in this way with permanent magnets arranged at its ends is that during the pendulum movement of a permanent magnet in one with a center tap equipped control coil and the other permanent magnet in one also with a center tap immerse. Each coil half of the control coil is assigned a transistor, the controlled by currents induced in the coil halves, drive pulses for the oscillating system trigger in the drive coil halves. In this known oscillation system are spatial separate control and drive elements are required in order to influence the control coil by the permanent magnet assigned to the drive coil or by influencing the to avoid the permanent magnet assigned to the control coil by the drive coil. Of the prepares the required spatial distance of the control system from the drive system great difficulties in testing machines, so that this known arrangement turns out to be Vibration exciter not suitable for testing machines.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile und den Aufwand bei den bekannten Schwingungserregern zu vermeiden und einen Schwingungserreger schaffen, der bei geringstem Aufwand an Steuer- und Antriebselementen sicher arbeitet. Erreicht wird dies dadurch daß die zum Antrieb des Maschinensystems dienende, mit dem Verstärkerausgang verbundene Spule auch mit dem Verstärkereingang verbunden ist, daß zwischen Verstärkerausgang und Verstärkereingang Filter od. dgl. zur Verhinderung einer elektrischen Selbsterregung des Verstärkers vorgesehen sind, und daß die in der Spule durch mechanische Schwingungen erzeugten Ströme Antriebsimpulse im Verstärker auslösen. The object of the invention is the disadvantages and the effort in the avoid known vibration exciters and create a vibration exciter, which works safely with the least amount of effort on control and drive elements. Achieved this is achieved by the fact that the one used to drive the machine system is connected to the amplifier output connected coil too connected to the amplifier input that between amplifier output and amplifier input filter or the like to prevent electrical self-excitation of the amplifier are provided, and that the in the coil by mechanical vibrations generated currents trigger drive pulses in the amplifier.

Vorteilhafterweise wird dabei eine in der Spule durch mechanische Schwingungen erzeugte Spannung über einen Transformator, Kondensator und Filter auf das Gitter einer Röhre gegeben. Diese Röhre treibt nach Zündung die Schwingspule über den gleichen Transformator an. Advantageously, one in the coil is mechanically Vibrations generated voltage across a transformer, capacitor and filter placed on the grid of a tube. This tube drives the voice coil after ignition through the same transformer.

Es ist jedoch auch möglich, daß zwei Röhren im Gegentakt zur mechanischen Schwingungserregung angeordnet werden. However, it is also possible that two tubes in push-pull to the mechanical Vibration excitation can be arranged.

An und für sich sind für die Steuerung der Röhren und für die Übertragung der Energie von den Röhren aus auf die mit der Spule in Verbindung stehende Sekundärwicklung eines Transformators je eine Primärwicklung in diesem vorgesehen. In and of themselves are for the control of the tubes and for the transmission the energy from the tubes to the secondary winding connected to the coil a transformer is provided with a primary winding in this.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann für die Steuerung der Röhren und für die Übertragung der Energie von den Röhren aus eine einzige Primärspule des Transformators verwendet werden. According to a development of the invention, for controlling the Tubes and a single primary coil for the transmission of energy from the tubes of the transformer.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt in schematischer Darstellung Abb. 1 eine Prüfmaschine mit einem seitlich angebrachten Schaltgehäuse für die Schwingungserregung, Abb. 2 ein Ausführungsbeispiel der Schaltung für die im Gegentakt erfolgende Erregung des Prüflings, Abb. 3 eine Eintaktschaltung für die Schwingungserregung. In the drawing, an embodiment of the invention is shown, namely shows in a schematic representation Fig. 1 a testing machine with a side attached switch housing for the vibration excitation, Fig. 2 an embodiment the circuit for the push-pull excitation of the test object, Fig. 3 a single ended circuit for the vibration excitation.

Eine Prüfmaschine nach Abb. 1 besteht aus einem Fundament 1, das an einer Seite einen Prüflinge in Fassungen3 und 4 hält. An der anderen Seite des Fundamentes 1 ist ein Magnet 5 mit einer Spule 6 angebracht, die über eine Feder 7 mit dem Prüfling 2 verbunden ist. Die Schaltung zur Schwingungserregung ist in einem seitlichen Gehäuse 8 am Fundament 1 untergebracht. A testing machine according to Fig. 1 consists of a foundation 1, which holds a test specimen in sockets 3 and 4 on one side. On the other side of the Foundation 1 is a magnet 5 with a coil 6 attached to a spring 7 is connected to the test item 2. The circuit for vibration excitation is in housed in a side housing 8 on the foundation 1.

Die in Abb. 2 dargestellte Schaltung zeigt nochmals die Feder 7, den Magneten 5 und die Spule 6. The circuit shown in Fig. 2 again shows the spring 7, the magnet 5 and the coil 6.

Der Körper 9 versinnbildlicht die Masse der zum Schwingsystem gehörenden Teile. Die Spule 6 schwingt dabei nach Art eines dynamischen Lautsprechers innerhalb des Luftspaltes des Magneten 5, wodurch in ihr eine Spannung induziert wird, die auf die Sekundärspule eines TransformatorslO gegeben wird.The body 9 symbolizes the mass of the vibrating system Parts. The coil 6 vibrates inside in the manner of a dynamic loudspeaker of the air gap of the magnet 5, whereby a voltage is induced in it, which is given to the secondary coil of a transformer 10.

Die Primärseite des Transformators bildet den Anodenwiderstand zweier im Gegentakt geschalteter Röhren und 12. Der Mitte der Primärseite des Transformators 10 wird die Anodenspannung zugeführt. Jede Anode einer Röhre ist über Kondensatorenl3 und 14 und über Filter 15 und 16, die nur die niederfrequente Eigenschwingung des mechanischen Systems durchlassen, mit dem Gitter der anderen Röhre verbunden. The primary side of the transformer forms the anode resistance of two push-pull tubes and 12. The center of the primary side of the transformer 10 the anode voltage is supplied. Each anode of a tube is connected to capacitors 13 and 14 and through filters 15 and 16, which only show the low-frequency natural oscillation of the mechanical system, connected to the grid of the other tube.

In der Abb. 3 ist die gleiche Vorrichtung für einen Verstärker dargestellt, bei dem nur eine Röhre, ein Kondensator und ein Filter verwendet sind. In Fig. 3 the same device for an amplifier is shown, in which only one tube, one condenser and one filter are used.

Wird von dem mechanischen System 2, 3, 4 und 7 infolge einer Halb schwingung eine Spannung in der Spule 6 induziert, und in dem Transformator 10 übersetzt, so gibt diese Spannung auf das Gitter der bisher gezündeten Röhre einen negativen Spannungsstoß und auf das Gitter der zu zündenden Röhre einen positiven. Der Anodenstrom kehrt sich daraufhin um und zieht nach Transformierung die Spule 6 in die entgegengesetzte Richtung. Die Spule 6 kann demnach Steuer- und Antriebsspule in einem sein. Used by the mechanical system 2, 3, 4 and 7 as a result of a half vibration induced a voltage in the coil 6, and translated in the transformer 10, so this tension on the grid of the previously ignited tube is negative Voltage surge and a positive on the grid of the tube to be ignited. The anode current thereupon reverses itself and, after transformation, pulls the coil 6 into the opposite one Direction. The coil 6 can accordingly be a control and drive coil in one.

An Stelle eines Magneten ist es auch möglich, einen Elektromotor zu benutzen, dessen Rotorspule die Funktion der Spule 6 übernimmt und dessen Ständer an die Stelle des Elektromagneten 5 tritt. Instead of a magnet, it is also possible to use an electric motor to use, the rotor coil takes over the function of the coil 6 and its stator takes the place of the electromagnet 5.

Mit dieser Schaltung ist es nicht nur möglich, Prüfmaschinen, die die Festigkeit mechanischer Bauteile erproben, sondern in gleicher Weise auch Rütteltische und andere in Resonanz schwingende Maschinen anzutreiben. With this circuit it is not only possible to test machines that test the strength of mechanical components, but also vibrating tables in the same way and to drive other resonating machines.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Electromechanical vibration generator with a the frequency-determining mechanical oscillation system, in which one with the mechanical System connected coil is electrically powered by an amplifier for in the Resonance excited vibration systems, especially for resonance testing machines, thereby characterized in that the one used to drive the machine system is connected to the amplifier output connected coil (6) is also electrically connected to the amplifier input that between amplifier output and amplifier input filter or the like to prevent an electrical self-excitation of the amplifier are provided, and that the in Currents generated in the coil by mechanical oscillation drive pulses in the amplifier trigger.

2. Electromechanical vibration generator according to claim 1, characterized characterized in that the coil (6) within a constant, preferably controllable Field of a magnet (5) oscillates.

3. Electromechanical vibration generator according to claim 1, characterized characterized in that one generated in the coil (6) by mechanical vibrations Voltage via transformer (10), capacitor (13, 14) and filter (15, 16) to the Grid of a tube (11, 12) is given and this tube after ignition the coil (6) drives in one direction via the same transformer (10).

4. Electromechanical vibration generator according to claim 1 and 3, characterized in that two tubes (11, 12) connected in push-pull form the coil (6) drive.

5. Electromechanical vibration generator according to claim 3, characterized characterized in that for the control of the tubes (11, 12) and for the transmission of the energy from the tubes, only one primary coil of the transformer (10) is used will.

6. Electromechanical vibration generator according to claim 3, characterized characterized in that the primary and secondary coil of the transformer (10) according to Art an autotransformer.

Documents considered: German Auslegeschrift No. 1 055454.