Способ определения относительных коэффициентов демпфирования механических и электромеханических колебательных систем по ускорению
Способ определения относительных коээфициентов демпфирования механических и электромеханических колебательных систем относится к измерительной технике и может быть использовано при экспериментальных исследованиях сложных динамических систем. Согласно способа в качестве кинематического параметра колебаний измеряют ускорение перемещения, фиксируют характерные частоты, соответствующие минимальной действительной и максимальной мнимой составляющих АФЧХ по ускорению перемещения, а относительный коэффициент демпфирования рассчитывают по формуле. 1 ил.
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при экспериментальных исследованиях сложных динамических систем.
Известен способ определения относительных коэффициентов демпфирования механических и электромеханических систем, по которому возбуждают колебания системы гармоническим воздействием в диапазоне ее собственных частот, измеряют кинематический параметр, регистрируют амплитудно-фазовую частотную характеристику измеряемого кинематического параметра и по этим частотам рассчитывают относительные коэффициенты демпфирования, где в качестве кинематического параметра измеряют перемещение [1], фиксируют характерные частоты Rre max и Irm min , соответствующие максимальным значениям мнимой составляющих соответственно типа АЧХ по перемещению, а относительный коэффициент демпфирования рассчитывают по формуле: . Недостатком данного метода могут являться затруднения, связанные с измерением перемещения, кроме того, возможны ситуации, когда измерение перемещения затруднительно, например, при определении динамических характеристик подвижных узлов металлорежущих станков, или вообще невозможно. Целью изобретения является повышение точности определения относительных коэффициентов демпфирования на высоких частотах за счет измерения АФЧХ по ускорению и использование новой формулы. Предлагаемый способ основан на следующих соображениях. Так как регистрируется амплитудно-фазовая частотная характеристика по ускорению перемещения, то соответствующая передаточная функция имеет вид: где n - число существенно проявляющих себя резонансов; T2i - инерционная постоянная времени; T1i - постоянная времени демпфирования; Ki - коэффициент усиления. Функция W**() отличается от соответствующей передаточной функции по скорости множителем i . Если выделить действительную часть передаточной функции отдельного колебательного звена, то получим следующее выражение: Из условиягде
Rre min - значение частоты, соответствующее минимальной действительной части, получаем формулу:
где
Rie min - частота, которая определяется по минимуму действительной характеристики для i-го витка;
Im max - соответствующая резонансная частота, которая определяется по максимуму мнимой характеристики. В предлагаемом способе определения относительных коэффициентов демпфирования механических и электромеханических колебательных систем возбуждают колебания системы гармоническим воздействием в диапазоне ее собственных частот, измеряют кинематический параметр колебаний, в качестве которых берется ускорение перемещения, регистрируют амплитудно-фазовую частотную характеристику измеряемого кинематического параметра, для каждой степени свободы фиксируют характерные частоты, соответствующие экстремумам действительной и мнимой составляющих кинематического параметра, и по этим частотам рассчитывают относительные коэффициенты демпфирования по формуле (1). Например, для АФЧХ по ускорению вертикально-фрезерного станка (Санкин Ю. Н. , Гольденберг В.М., Ягнышева Л.И. Расчет динамических характеристик несущих систем металлорежущих станков как вязкоупругих систем с распределенными параметрами. - "Исследование деталей машин", т. IX, в. 2, Ульяновск, 1995 г. ; Санкин Ю. Н. Динамические характеристики вязкоупругих систем с распределенными параметрами. Изд-во Саратовского ун-та, 1977 г., с. 259-260), изображенной на фиг. 1:
Имеем
после чего находит значения:
1 = 0,0953, 2 = 0,1027, 3 = 0,1018 . Как следует из формулы (2), погрешность для 3 не превышает 1,8%, в то время как для 1 эта погрешность равна 5%, что свидетельствует о повышенной точности способа на высоких частотах.
Формула изобретения
х
РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Изобретение относится к реактивным броневым конструкцим и может быть использовано при создании и испытаниях новых образцов защитных блоков с реактивной броней
Изобретение относится к испытательной технике, в частности к способам испытаний упругих систем (УС) на вибропрочность
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам определения относительных коэффициентов демпфирования механических и электромеханических колебательных систем, и может быть использовано при экспериментальных исследованиях, например, осциллографических гальванометров
Способ определения технического состояния жесткой проводки системы управления летательного аппарата // 2092387
Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для технической диагностики жесткой проводки системы управления летательного аппарата, преимущественно безбустерного исполнения
Электродинамический выбростенд // 2091738
Способ вибродиагностики механизмов // 2087889
Изобретение относится к исследованию характеристик рассеяния энергии при колебаниях, а именно к способам определения логарифмического декремента колебаний, и может быть использовано при исследовании механических свойств материалов и элементов конструкций при переменных нагрузках
Магнитореологический виброгаситель // 2106551
Изобретение относится к средствам гашения вибраций различных технических объектов
Подвесная система для ряда колес транспортного средства (варианты) и стабилизирующее средство // 2106550
Изобретение относится к подвесной системе для ряда колес транспортного средства, содержащей стабилизатор - (противодействующий крену) стержень или трубку, и также относится специально, но не исключительно к таким подвесным системам для тяжелых промышленных транспортных средств, как грузовые автомобили, вагоны, автобусы и силовые установки
Динамический гаситель // 2101581
Изобретение относится к машиностроению, в частности, к устройствам защиты объектов от воздействия вибрации
Амортизирующее устройство // 2099613
Виброзащитное устройство // 2097621
Поршневой двигатель // 2097571
Изобретение относится к машиностроению, в частности к поршневым двигателям с кривошипами коленчатого вала, расположенными в одной плоскости
Поршневая машина (ее варианты) // 2096638
Изобретение относится к механизмам энергопреобразующих установок, в которых возвратно-поступательное движение поршней в цилиндрах преобразуют во вращательное движение вала (валов), например механизмам двигателей внутреннего сгорания (ДВС), поршневых компрессоров, и касается проблемы уравновешивания действующих в поршневой машине сил
Разъемный маховик // 2095658
Уравновешенный механизм качания // 2093731
Изобретение относится к колебательной системе с устройством для устранения или уменьшения неуравновешенных сил и может быть использовано в подъемных механизмах с уравновешивающими устройствами
Изобретение относится к уравновешивающим структурным элементам и способу динамического уравновешивания вращающегося элемента, используемым в стиральной машине