Способ определения коэффициента поглощения энергии в объекте при колебаниях и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности измерения . Поставленная цель достигается тем, что рассеянная энергия оценивается с учетом частот Од И(о, , при которых достигают максимума амплитуды соответственно вибропервмещения и виброскорости при прохождении частотного диапазона резонансного пика амплитудно-частотной характеристики объекта при постоянном уровне воздейс ствия. При этом определяется коэффициент поглощения энергии в объекте, (/

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4030443/24-28 (22) 03.03.86 (46) 30.01 89. Бюл . № 4 (71) Харьковский институт радиоэлектроники им.- акад. М.К.Янгеля (72) А.И.Хянникяйнен, А.В.Голенко, Ю.Е.Хорошайло и В.Ю.Назаренко (53) 534.28(088.8) (56) Токарев М.Ф., Галицкий В.Н., Фролов В,А. Механические воздействия и защита радиоэлектронной аппаратуры./Под ред. В.А.Фролова. М.: Радио и связь, 1984, с. 137-139.

Вибрации в технике. Сер. Измерения и испытания./Под ред. М.Д.Генкина. — Т.Б., 1981, с. 333-334.

Авторское свидетельство СССР № 1352321, кл С 01 М 7/00, 1985.

„„SU„„3 455250 А 1

1511 4 G 01 Yi 7/00, G 01 N 3/32 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

ПОГЛОЩЕНИЯ ЭНЕРГИИ В ОБЪЕКТЕ ПРИ КОЛЕБАНИЯХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТ. ВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности измерения . Поставленная цель достигается тем, что рассеянная энергия оценивается с учетом частот соб иQ ä, при которых достигают максимума амплитуды соответственно виброперемещения и виброскорости при прохождении частотного диапазона резонансного пика амплитудно-частотной характеристики объекта при постоянном уровне воздейф ствия. При этом определяется коэффициент поглощения энергии в объекте, !

455250

4 z 4 4

= +×à Ба характеризующей "внутреннее" трение в объекте при вынужденных колебаниях, Устройство для осуществления способа содержит генератор с блоками комп" рессии и развертки частоты, усили-тель 2 мощности, вибратор 3, вибропреобразователи 4.и 6, объект 5, сопровождающие фильтры 10 и 11 блок !3 выделения максимума, ключи 15 и 16, !

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам определения показателей поглощения . энергии при колебаниях объектов.

Цель изобретения - повышение точности за счет исключения влияния на величину коэффициента поглощения других видов диссипации энергии в объектах при колебаниях.. !О

Способ осуществляют следующим образом.

В объекте возбуждают вынужденные колебания и регистрируют параметры !5 колебаний объекта. Затем изменяют частоту возбуждения с проходом диапазона частот резонансного пика АЧХ объекта с постоянным уровнем воздействия и фиксируют частоты, при которых достигают максимума амплитуды виброперемещения и виброскорости объекта. Значение коэффициента поглощения энергии в объекте при колебаниях находят с учетом полученных зна- 2 чений частот максимумов. параметров колебаний объекта °

При рассеянии энергии на внутрен" нее трение из уравнения движения механической системы в .пределах области раэонанса следует, что между частотой Уg р прН которой достигaeT мак» симума амплитуда виброперемещения, и частотой ич, при которой достигает максимума амплитуда виброскорости, З5 существует функциональная взаимосвязь через коэффициент поглощения энергии в объекте при колебаниях: вычислительный блок 17, блок 18 индикации. Введение согласующих усилителей 7,8 и 9, сопровождающего фильтра

l2, блока 14 выделения максимума и вибропреобразователя 19, являющегося датчиком виброскорости, позволяет определить значение коэффициента поглощения энергии в объекте при колебаниях. 2 с.п, ф-лы, 1 ил.

Фиксирование частот максимумов амплитуд виброперемещения и виброскорости при прохождении частотного диапазона резонансного пика АХЧ объекта дает возможность определить значение коэффициента поглощения энергии а объекте при колебаниях, используя приведенную зависимость и близость значений упомянутых частот.

На чертеже изображена блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Устройство содержит генератор 1 с блоками компрессии и развертки частоты, усилитель 2 мощности, вибратор 3, первый вибропреобразователь

4, являющийся датчиком виброперемещения. На вибраторе 3 установлен объект.5, на котором расположен второй вибропреобразователь 6. Устройство также содержит три согласунзцих усилителя 7 " 9, три гетеродинных сопровождающих фильтра 10 - 12 два блока 13 и 14 выделения максимума, два ключа 15 и 16, вычислительный блок 17, блок 18 индикации и третий вибропреобразователь 19, являющийся датчиком виброскорости.

Сигнальный выход генератора 1 через усилитель 2 мощности подключен к вибратору 3, на котором расположены первый вибропреобразователь 4.

Вибропреобразователь 4 через первый согласующий усилитель 7 соединен с сигнальным входом первого гетеродинного сопровождающего фильтра 10, сигI нальный выход которого подключен к входу блока компрессии генератора l, а его управляющий вход совместно с одноименными входами гетеродинных сопровождающих фильтров 11 и 12 подФ 4 за Ч

15 (2 Ы

М за

3 145 ключены к выходу управления генератора 1. На. объекте 5 расположены вибропреобраэователи б и 19. Вибропреобразователь 6 через второй согласующий .усилитель 8 соединен с сигнальным входом второго гетеродинного фильтра

11, сигнальный выход которого через первый блок !3 выделения максимума подключен к управляющему входу первого ключа 15. Вибропреобразователь 19 через третий согласующий усилитель

9 соединен с сигнальным входом третьего гетеродинного фильтра 12, сигнальный выход которого через второй блок 14 вьщеления макимума подключен . к управляющему входу второго ключа

16. Объединенные информационные входы ключей 15 и 16 связаны с выходом кода частоты генератора 1. Выходы ключей 15 и 16 подключены соответственно к входам регистров переменных вычислительного блока 17, выход которого соединен с входом блока 18 индикаЦИИ.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 осуществляет развертку частоты электрического сигнала, который после усилителя 2 мощности преобразуется вибратором 3 в механи.ческие колебания. Уровень колебаний стабилизируется цепью вибратор 3— вибропреобразователь 4 " согласующий усилитель 7 — фильтр 10 — вход блока компрессии генератора I. Вибропреобразователь 6 преобразует виброперемещение объекта 5 в электрический сигнал, а вибропреобразователь 19 преобразует виброскорость объекта 5 в электрический сигнал. Последовательно соединенные вибропреобразователь 6, согласующий усилитель 8, фильтр 11 и блок 13 вьщеления максимума образуют цепь вьщеления максимума амплитуды виброперемещения объекта 5 и на частоте Q, при которой амплитуда виброперемещения объекта 5 достигает максимума, ключ 15 открывается и код частоты Qба с выхода кода частоты генератора l поступает на первый регистр переменных вычислительного блока 17, Последовательно соединенные выброперереобраэователь 19, согласующий усилитель 9, фильтр 12 и блок 14 выделения максимума образуют цепь выделения максимума амплитуды виброскорости объекта 5 и на частоте Я, при а

4 которой амплитуда виброскорости объекта 5 достигает максимума, ключ 16 открывается и код частоты cDyа с выхо5 да кода частоты генератора 1 поступает на второй регистр переменных вычислительного блока 17. Вычислительный блок 17 после поступления сигнала на второй регистр переменных проводит

10 вычисление коэффициента поглощения энергии в объекте при колебаниях по формуле. чтО пРи Я у = (2 з Равносильно фОР

Уа за муле а полученный результат регистрируется блоком 18 индикации.

Формула изобретения

l . .Способ определения коэффициента поглощения энергии в объекте при колебаниях, заключающийся в том, что в объекте при помощи вибратора возбуждают вынужденные колебания при постоянном уровне воздействия, фиксируют частоту Я, при которой достигает максимума амплитуда вибропереЗ5 мещения, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности, фиксиРУют частотУ u„а, пРи котоРОй достигает максимума амппитуда виброскорости объекта, а коэффициент поглощения энергии вычисляют по формуле

©Va (1 = 2 — — — — l .

+5a

2. Устройство для определения ко"

45 эффициента поглощения энергии в объекте при колебаниях, содержащее гене- ратор с блоками компрессии и развертки частоты, подключенный через усилитель мощности к вибратору, два вибро50 преобразователя, из которых первый расположен на платформе нибратора, а второй — на объекте, первый и второй сопровождающие фильтры, подключенные каждый управляющим входом к

Выходу управления генератора при этом выход первого сопровождающего фильтра подключен к входу блока компрессии генератора, блок вьщеления . максимума, соединенный с выходом

Составитель А. Куликов

Техред M.Èîðãåíòàë Корректор С.Черни

Редактор А.Ревин

Заказ 7449/50 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1 второго сопровождающего фильтра, первый и второй ключи, объединенные

Информационные входы которых связав ы с выходом кода частоты генератора, а управляющий вход первого ключа подключен к выходу блока выделения макс имума, вычислительный блок, входы регистров переменных которого подклюны к выходам ключей, и блок индикаи, вход которого связан с выходом числительного блока, о т л и ч а юе е с я тем, что, с целью повышея точности, в него введены три согсующих усилителя, третий сопровож1 акяций фильтр, управлякпций вход кото455250 6 рого объединен с одноименными входами других сопровождающих фильтров, второй блок выделения максимума и третий вибропреобразователь, являющийся датчиком виброскорости, причем первый, второй и установленный на испытуемом объекте третий вибропреобразователи через соответствующие

1р согласукщие усилители подключены к сигнальным вхбдам соответственно первого, второго и третьего сопровождающих фильтров, а выход третьего сопровождающего фильтра через, второй

1Б блок выделения максимума подключен к управляющему входу второго ключа.