Устройство для определения динамических характеристик объекта

 

Изобретение относится к испытаниям материалов и конструкций, в частности к гидравлическим, механическим и электромагнитным устройствам для определения динамических характеристик объектов Цель изобретения - расширение технологических возможностей и упрощение конструкции. Устройство содержит основание 1, на котором жестко установлен вибратор, подвижная часть которого связана с неподвижной частью плоскими пружинами 2, на одном или нескольких лепестках которой установлены тензорезисторные датчики 4„ 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИМИСТИЧЕСНИК

РЕСПУБЛИК (Si)S:С 01 М 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ. СССР! (21) 4677831/28 (22) 26,04.89 (46) 23,02.91. Бюл. Р 7 (71) Научно-исследовательский институт механики и прикладной математики

Ростовского государственного университета ,(72) А.Г. Гурьянов и В.В. Калинчук

: (53) 621. 178 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 944675ь кл. G 01 М 7/00ь 1982.

Гении М;Л. и др. Электродинамические вибраторы. - М,: Машиностроение, 1975, с. 13, рис. 7. (54) УСТРОЙСТВО ДПЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОБЪЕКТА е

„,SU„„1629772 А 1

2 (57) Изобретение относится к испытаниям материалов и конструкций, в частности к гидравлическим, механическим и электромагнитным устройствам для определения динамических характеристик объектов. Цель изобретения— расширение технологических возможностей и упрощение конструкции. Уст-, ройство содержит основание 1, на котором жестко установлен вибратор, подвижная часть которого связана с неподвижной частью плоскими пружинами 2, на одйом или нескольких лепестках которой установлены тензорезисторные датчики 4„ 3 ил.

1629772

Изобретение относится к области испытаний материалов и конструкций, . в частности к гидравлическим, механическим, электромагнитным и т.п. устройствам. для определения динамических характеристик объектов.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей и упрощение конструкции. 10

На фиг. 1 показана конструкция устройства в гидравлическом выполнении; на фиг. 2 — конструкция устройства в электромагнитном выполнении; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг.1. 15

Устройство для определения динамических характеристик объекта содержит основание 1, на котором уста новлен вибратор с упругой подвеской подвижной части. Упругая подвеска выполнена в виде плоских пружин 2, между лепестками 3 которых имеются отверстия, предназначенные для пропускания сквозь них коммуникаций (гидрошпангов, электропроводки . 25 и т,д.). На одном или нескольких лепестках 3 пружин 2,.установлены (приклеены) тензорезисторные датчи ки 4,(один нли несколько). Пружины

2 представляют, собой упругие элементы датчиков 4.

Вибратор может быть выполнен гидравлическим, механическим, электромагнитным и т п, Гидравлический вибратор (фиг. 1) имеет гидроцилиндр 5, шток 6 поршня

7 которого жестко закреплен на основании 1. На гидроцилиндре 5 с помощью плоских пружин 2 установлена подвижная. часть 8, на которой установлен наконечник 9, предназначенный для взаимодействия с исследуемым . объектом 10. Гидроцилиндр 5 с помощью гидрошпангов 11 связан с генератором 12:вибраций, который, подавая жидкость попеременно то в одну, то в другую полость гидроцилиндра 5, возбуждает его колебания, Наконеч" ник 9 может быть выполнен в виде датчика динамической силы, импедансной головки, .пьезоакселеромеъраи т.д. либо в виде насадки, не имеющей дополнительного функционального назначения.

Кроме того, устройство содержит

55 ряд. датчиков 13, предназначенных для установки на испытуемом объекте 10.

Тензорезисторные датчики 4 соединены с регистрирующим устройством 14 (РУ 1); Остальные датчики соединены с регистрирующим устройством 15. Регистрирующие устройства 14 и 15 соединены с анализатором 16, который может иметь связь с генератором 12 вибраций.

В.устройстве с электромагнитным вибратором (фиг. 2), статор 17 вибратора выполнен в виде цилиндрического постоянного магнита, жестко установленного на основании 1. Ротор

18, выполненный в виде электромагнитной катушки, соединен со статором 17 посредством плоских пружин 2.

Ротор 18 связан с генератором 12 вибраций посредством электропроводов 19. Остальные коммуникации и агрегаты устройства аналогичны рассмотренным. Кроме того, при использовании электромагнитного вибратора устройство имеет механизм 20 регулировки.

Устройство работает следующим образом.

Наконечник 9 устройства вводят в контакт с исследуемым объектом 10.

При этом под действием статической силы исходного поджима происходит деформация пружин 2. Причем для плоских пружин зависимость между величиной статического поджима.и деформацией пружины носит линейный характер. ,Пеформация пружин 2 фиксируется тензорезисториыми датчиками 4, и сигнал подается на регистрирующее устройство 14. Размещение тензорезисторного датчика 4 на пружине 2, помимо линейной зависимости между .cvioA поджима и деформацией пружиньi, обеспечивает постоянность иичеданса системы в целом.. Ввод датчика силы между наконечником 9 и исследуемым объектом

10 требует установки дополнительной тенэобчлки, следствием чего будет изменепие импеданса системы, После установки требуемой силы поджима генератором 12 вибраций возбуждаются колебания, которые передаются от вибратора на исследуемый объект 10 через наконечник 9. При этом исследуемые характеристики объекта 10 (импеданс, распределение волновых полей и т;д.) фиксируются датчиками 13 и подаются на регистрирующее устройство 15, откуда передаются на анализатор 16. Кроме того, на анализатор 16 с регистрирующего. устройства

14 поступает информация с датчика 4

5 | 16 о силе поджима в течение всего периода динамических испытаний .

В ряде случаев за счет реологии объекта или в силу других причин, обусловленных физико-механическими свойствами исследуемых объектов, в процессе испытаний от действия знакопеременных нагрузок величина статического поджима изменяется, В известных устройствах погрешность этого фактора в какой-;;о степени устранялась большим количеством испытаний. Введение датчика 4 позволяет через цепочку датчик 4 - регистрирующее устройство 14 — анализатор 16— генератор 12 вибраций обеспечить обратную связь с постоянной фиксацией силы статического поджима и ее поддержание на задайном уровне путем изменения генерируемых вибраций (для гидравлической схемы) . При этом г:-нератор вибраций подает в нижнюю полость гидроцйлиндра 5 доцолннтельное

1 количество жидкости, а вибрации осугв п 6 ществляет в прежнем режиме, согласуясь с сигналами от датчиков 3. В,, случае, если используется электромагнитный вибратор, статический поджим с его помощью обеспечен быть не может, и тогда в устройство целесообразно ввести механизм 20 регулировки, который обеспечивает заданное перемещение устройства (основания t) в соответствии с сигналами .датчика 4.

Формула изобретения

Устройство для определения. динамических характеристик объекта, содержащее вибратор с упругой подвес-. кой подвижкой части в виде плоских пружин и измерительную систему, включающую датчик силы, о т л и ч а20:c. щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей и упрощения конструкции, датчик силы выполнен тензорезисторньм, а в качестве упругого элемента датчика испо25 льзована пружина упругой подвески подвижной части вибратора.

f629772

Составитель И. Левинский

Техред Л.Сердюкова Корректор Т. Иалец

Редактор О. Ррковецкая

Ю» Ъ @ 1

Заказ 432 Тираж 352 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и .открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r,.Ужгород, ул. Гагарина, 101