Способ измерения параметров многомерной вибрации или движения твердых тел

 

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности измерения . Поставленная цель достигается тем, что выбирают на теле и на базе вне его соответственно от трех до шести не лежащих на одной прямой точек , связывают их аестью отрезками, не пересекающимися более трех в одной точке, лежащими не менее, чем в трех плоскостях и не более трех в одной плоскости, не пересекающихся трех в одной точке в случае параллельности трех других, при этом углы между отрезками должны быть возможно меньшими . Располагают на теле датчики ускорения или скорости, или перемещения инерциального типа так, чтобы их измерительные оси бьши ориентированы вдоль отрезков. Регистрируют показания датчиков. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. i С/

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (511 4 6 01 Н 1/GG

ВСЕСацлц-:% 13,",„ -,Ц, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

%РьЛБОТЕЫА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4075485/25-28; 40 75486/25-28;

4075487/25-28 (22) 18.06,86 (46) 23.07.88. Бюл. В 27 (71) Институт машиноведения им. А.А. Благонравова и Институт механики АН ГДР (72) А.Ш. Колискор, Е.Г. Нахапетян, В,И. Сергеев (SU) Савва Чакаров (DD) и О.Г. Федосеева (SU} (53) 531. 717 (088.8) (36) Вибрации в технике. Справочник.—

М.: Машиностроение, 1981, т. 5, с, 173-174. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ МНОГОМЕРНОЙ ВИБРАЦИИ ИЛИ ДВИЖЕНИЯ ТВЕР ДЫХ ТЕЛ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения

„„SU„„1411588 А1 является повышение точности измерения. Поставленная цель достигается тем, что выбирают на теле и на базе вне его соответственно от трех до шести не лежащих на одной прямой точек, связывают их лестью отрезками, не пересекающимися более трех в одной точке, лежащими не менее, чем в трех плоскостях и не более трех в одной плоскости, не пересекающихся трех в одной точке в случае параллельчости трех других, при этом углы между отрезками должны быть возможно меньшими. Располагают на теле датчики ускорения или скорости, или перемещения инерциального типа так, чтобы их измерительные оси были ориентированы вдоль отрезков. Регистрируют показания датчиков, 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

С:

141! 588!

Изобретение относится к измеритеой технике.

Цель изобретения — повышение точти измерения параметров вибрации

5 вижения твердых тел.

На фиг. 1 изображена схема иэмерея пар;метров, на фиг. 2 — то же, рианты.

Способ осуществляют следующим обэом.

Способ измерения параметров оснон на описании положения и перемещея твердого тела в пространстве при мощи l-координат — шести отрезков ,1, ° . °,16, соединяющих точки тела точками неподвижной базы так, что и заданных значениях 1,,1,...,16 разуется геометрически неиэменяея структура. В различных структурах 20 координат на теле и на базе сооттственно может быть от трех до сти не лежащих на одной прямой то" к, а соединяющие их шесть отрезков гут пересекаться не более трех в ной точке и расположены не менее, м в трех плоскостях и не более ех в одной плоскости. Кроме того, случае параллельности трех отрезв три других отрезка не пересека- 30 ся в одной точке. В 1-координатах авнения движения свободного тверго тела имеют вид: ль и

1 о м

1 в ш т

f (t); 1 = К<() 4 1э= fg(t); 35

Да f (t); 1 = f g(t); 16= 6 () ° (1) ифференцируя уравнение по t, полу" ают:

i,= f,(t); 1,= f,(t); 1з= f>(t};

i,= f+(t-); i,= К,(t); i<= f6(t). (2) 1 = f (t); lg 2();,1 = f (t))

l а- 1а(t); 16= fg(t); 16= f6(t). (3) Таким образом, измерив ускорения, <скорости или перемещения вдоль шести ртрезков, соединяющих точки тела I c гочками базы 3, с помощью уравнений (1)-(3) при известных начальных усло виях можно полностью определить параметры движения тела 1 в пространст-55

Эе. На фиг. 1: m. 1,...,m.б - точки тела; m. 1,...,m.á — точки базы системы 1-координат (точки базы):

Дифференцируя по t уравнения (2), получают

m.1 m.1;

m.2 m.2;

m.6 ш.б;

1

l3

m. 1 m.2;

m.2 m.б;

m.6 m.1.

t

16=

В (2) и (3} 1,,1,...,i6 и 1„,1

16 — соответственно проекции скоростей и ускорений точек тела 1 (фиг.1):

1, и 1 „- точки m.1 на отрезок

m.1 m.1; 1< и 12 — точки m.1 на отР резок m. t m.2; 1 и 1> — точки m.2

1 на отрезок ш. 2 ш. 2; 1 а и 1 а — тонки

m.2 на отрезок m.2 m.á; 1>. и 1а точки m. 6 на отрезок m. 6 m. б; . 1 и 1— точки m .6 на отрезок m.б m. 1.

Расположив датчики .2 ускорения или скорости, или перемещения инерциальl ( ного типа в точках 1,...,б тела 1 и измеряя ускорения скорости или перемещения вдоль соединяющих эти точки тела 1 с точками 1,...,6 базы 3 шести отрезков m. 1 m. 1; m. 1 m. 2; m. 2 m, 2;

m.2 m.6; m.6 m.6; m.б m.1, определяют движение тела 1. Возможные схемы расположения датчиков на теле t и точек на базе 3 показаны на фиг. 2.

При измерении параметров вибраций, для которых характерны малые пространственные перемещения тела 1, опорные точки базы 3 рассматриваются как неподвижные. При значительных перемещениях тела 1 в пространстве датчики

2, установленные на нем, перемещаются вместе с телом 1, прй этом линии измерения датчиксе 2 изменяют свою ориентацию в просЬ ранстве, что влияет на обработку измерительной информации.

В начальный момент t0 движения тела 1 точки m.1,...,m,á занимают иэ" вестное положение В неподвижной системе 0 „, определенное координатами

m.1(х, у, zm<}),его,må6(xm,6 ) а о 0 о ую6, z„,6),известны также начальные а значения 1<,,1,,...,16а l-координат, а точки тела 1 m. 1,...,m.6 определены

I в системе 0> „

Тело 1 движется в пространстве в течение некоторого интервала Dt. При этом, считая в этом интервале точки

m.1,...,m.6 неподвижными, по показаниям датчиков 2 определяют значения (1„+ dl,),...,(16 + 416), соответствующие времени (to+ dt,).

Используя преобразования координат, I определяют положение точек m. 1,..., m.á в системе осей 0 уэ> при значениRx 1кооРдинат (1 р + Ы ) i ° ° (1 ба+

+ Ы 6). Затем определяют новое поло1411 588 жение в системе осей О„„ точек, совершающих движение вместе с телом 1, которые в начальный момент t совпадали с точками m.1,...,m.6. Для этого условно принимают тело 1 эа базу с опорными точками m 1,...,m.6, коор-! динаты которых найдены для момента

1 + 41, и используют начальные значения 1-координат 1„,...,1, опреде10э э ляющих текущее положение базы относительно тела 1. В результате определяются соответствующие значениям

to+ Ю положения точек m.1(õ, у з„, 1),...,ш.6(хmg у, г„g

Затем дается приращенйе д и указанные вычисления повторяются вновь и т.д. Обработка информации а зависимости от целей ее использования может производиться в реальном времени или по запомненным значениям сигналов датчиков 2.

Предлагаемый способ позволяет путем соответствующего выбора точек на теле 1 и на базе 3 уменьшить угол меж-2д ду измерительной осью каждого датчика и направлением вектора а (ускорение свободного падения), что ведет к повышению точности измерений.

Формула изобретения

1. Способ измерения параметров многомерной вибрации или движения твердых тел с использованием датчиков ускорения или скорости, или перемещения инерциальиого типа, о т л и ч а ю— щ и и с.я тем, что, с целью повышения точности измерения, задают на теле и на базе соответственно от трех-до шести не лежащих на одной прямой точек, а измерения осуществляют вдоль соединяющих точки тела с точками базы шести отрезков, которые могут пересекаться не более трех в одной точке и расположены не менее, чем в трех плоскостях и не более трех в одной плоскости.

2. Способ по п. 1, о. т л и ч а ю шийся тем, что в случае параллельности одних трех отрезков три других отрезка не пересекаются в одной точке.

1411 588

ВНИИПИ Заказ 3643/36 Тираж 524 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4