Способ определения внутреннего трения в консольно закрепленной балке

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) цыц G 01 Н 19 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3524325/25-28 (22) 21.12.82 ..(46) 30.01.84. Бюл. 9 4 (72) С.Л. Цыфанский, В.И. Бересневич и М.A. Магоне (71) Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 620.178.162(088.8) (56) 1. Титов Ф.М. и др. Оценка технического состояния материала лопаток турбин методом, внутреннего трения при ремонте авиадвигателей.—

Труды РИИ ГВФ. Вып. 11. Рига, 1962, с. 8-18 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ В КОНСОЛЬНО ЗАКРЕПЛЕННОЙ

БАЛКЕ, заключающийся. в том, что возбуждают изгибные колебания в балке, о затуханию которых оценивают трение, отличающийся тем, что, с целъю повышения эффективности определения, свободный конец балки размещают между двумя упругими элементами, возбуждают колебания приложением в середине балки внешнего гармонического воздействия, регистрируют частоту срыва резонансных колебаний по первой форме, а о трении судят по величине логарифмического декремента затухания колебаний, определяемого по формуле д «ЗГР 0,2 l К 0,12 б Q h (O 1 К(t- IC М1„ где - амплитуда внешнего гармонического воздействия, K - коэффициент изгибной жесткости балки;

Kg — коэффициент жесткости упругих элементов, с1 — низшая собственная частота изгибных колебаний балки, р - частота срыва резонансных колебаний; расстояние между балкой

-и упругим элементом.

10704бО

На фиг. 1 представлено устройство для осуществления способа определения внутреннего трения в консольно . закрепленной балке; на Фиг. 2 — зависимость логарифмического декремента Ь от относительной частоты срыва

Ы /Ы4„° 60

Изобретение бтносится к физическим измерениям и может быть использовано для определения внутреннего трения в материале элементов конструкций балочного типа, например лопатках турбин.

Известен способ определения внутреннего трения в консольно закрепленной балке, заключающийся в том, . что возбуждают изгибные колебания в балке, по затуханию которых оценивают трение t.12 .

Недостатхом известного способа является недостаточная эффективность определения внутреннего трения, что обусловлено необходимостью значи- 15 тельного увеличения числа циклов колебаний, достаточных для определения небольших значений декремента, и сложностью используемой для осуществления способа аппаратуры. 20

Цель изобретения - повышение эффективности определения внутреннего трения в консольно закрепленной балке.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу определения внутреннего трения в консольно закрепленной балке, заключающемуся в том, что возбуждают изгибные колебания в балке, по затуханию которых оценивают трение, свободный конец балки размещают между двумя упругими элементами, возбуждают колебания приложением в середине балки внешнего гармонического воздействия, 35 регистрируют частоту срыва резонансных колебаний по первой Форме, а о трении судят по величине логарифмического декремента затухания колебании, определяемого по формвле где Р - амплитуда ннешнего гармонического воздействия, Ki - коэффициент изгибной жесткости балки, 45

- коэффициент жесткости упругих элементон, Ы„ — низшая собственная частота изгибных колебаний балки,"

Ю р - частота срыва резонансных колебаний;

- расстояние между балкой и упругим элементом. устррйство содержит консольно закрепленную балку 1, упругие элемен-ты 2, установленные с зазором b, по отношению к свободному концу балки 1, электромагнитный вибратор 3, управляемый генератором 4, электромеханический преобразователь 5, усилитель б и осциллограф 7.

Способ осуществляют следующим образом.

Генератором 4 запускают электромагнитный вибратор 3, с помощью которого возбуждают изгибные поперечные колебания в балке 1. Свободнцй конец балки размещают между двумя .упругими элементами 2, возбуждают колебания приложением в середине балки внешнего. гармонического воздействия, регистрируют частоту срыва резонансных колебаний по первой формуле, а о трении судят по величине логарифмического декремента затухания колебаний, определяемого по вышеприведенной формуле.

При этом коэффициент жесткости упругих элементов выбирают из усло,вия

010 ео 5, и,к а амплитуду внешнего гармонического воздействия - н 3-10 раз меньше величины К„b.

Изменение частоты колебаний балки 1 осуществляется с помощью генератора 4. При этом частоту Ы р, на которой происходит срыв резонансных колебаний, фиксируют с помощью осциллографа 7, сигнал на который через усилитель 6 поступает от преобразователя 5.

Hp и м е р. Свободный конец балки с жесткостью К. размещают между упругими элементами, жесткость

К которых, определяют из условия

К

0,1 L — C- 0,5, принятого ревным 0,1; 0,2," 0,5. Амплитуду .внешнего гармонического воздействия выбирают исходя из =, О 2. ИзменяР

t ют генератором частоту колебаний балки 1 до (d и фиксируют ее.

Рассчитывают величины й0 и Ыар l

Логарифмический декремент р находят по вышеприведенной формуле.

На фиг. 2 представлены зависимости от адар /Ы для разных

QA . о

V,,1 i- V.

Положительный эффект обусловлен повышением эффективности определения внутреннего трения в консольно закрепленной балке.

1070460

Составитель В. Данилов

Редактор С. Квятковская Техред Л.Пилипенко

Корректор A. Дэятко

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 11672/41 Тираж 827

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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