Способ определения добротности механической системы
---I
/ пл;
1 728013
4А
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республнк
Ф .r+
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (5l ) М. Кл.
G 01 М 7/00 (22) Заявлено 19.05.71 (21) 1663007/25 — 28 с присоединением заявки М (23) Приоритет евсударстеенный комитет
СССР по ленам изобретений н открытий
Опубликовано 15.04.80. Бюллетень J% 14
Дата, опубликования описания 15.04.80 (53) УДК 620.171 (088.8) /
P. П. Апинис и С. Л. Скалозуб (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель
Институт механики полимеров АН Латвийской CCP (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОБРОТНОСТИ МЕХАНИЧЕСКОЙ
СИСТЕМЫ
М:а
К 3
Изобретение относится к машиностроению и приборостроению, а именно к способам динамических испытаний конструкционных ма/ териалов.
Известен способ определения добротности механической системы, в котором измеряют частотную зависимость амплитуды колебаний системы под воздействием гармонической вынуждающей силы и по этой зависимости определяют добротность (1) .
Недостатком способа является неточность определения добротности в нелинейных системах из-за возрастания вблйзи резонанса амплитуды колебаний.
Известен также способ определения добротности механической системы, преимутцественно состоящей из двух соединенных упругопластичным элементом грузов, один из которых свободно подвешен, включающий воздействие на систему гармонической вынуждающей силой с помощью электродинамического возбудителя и поддержание постоянной амлитуды ускорений свободно подвешенного груза. В этом способе измеряется на резонансной часто2
;те сдвиг фазы между деформацией элемента и ускорением свободно подвешенного груза и по нему определяется добротность (2) .
Недостатком известного способа является невысокая точность измерения сдвига фазы и, соответственно, определения добротности системы, с большим значением добротности, поскольку в этом случае величина сдвига фазы мала.
Для повышения точности определения добротности механической системы в предлагаемом способе измеряют амплитуду ускорений и величину тока возбудителя на резонансной частоте, а искомый параметр определяют по формуле: где 0 — добротность механической системы;
М вЂ” масса механической системы; сх — амплитуда ускорений свободно, подвешенного груза; — величина тока возбудителя на резонансной частоте;
К вЂ” постоянная электродинамического возбудителя.
728013
4 упрутопластичного элемента 1 (по сравнению
;с массой системы и жесткостью штока 8).
Использование предлагаемого способа позволяет точнее измерять добротность систем с большой величиной добротности и, следовательно, точнее определять и контролировать параметры жестких конструкционных материалов, hAa - К-
На чертеже дана блок-схема установки, с помощью которой осуществляют предлагаемый снособ измерения добротности, Упругопластичный элемент 1 связывает два груза 2 и 3. Свободно подвешенный груз 3 соединен со станиной тросами 4 и 5, а груз
2 — тросами 6 и 7, Шток 8 жестко. скрепляет груз 2 с электродинамическим возбудителем 9. К возбудителю 9 через усилитель 10 и задаю- щий генератор 11 подсоединено устройство 12 10 стабилизации амплитуды ускорений. Устройство
12 и измерительный усилитель 13 соединяются переключателем 14 с акселерометром 15, укрепленным íà пог вижной части возбудителя 9, или с акселерометром 16, укрепленным на грузе 3. В цепь питания возбудителя 9 последовательно включен резистор 17, параллельнокоторому подсоединен измерительный усили,тель 1&.
Для определения добротности механической 2о системы находят резонансную частоту системы по минимуму тока, протекающего через возбудитель 9, который измеряют прибором 18, При этом устройство 12 стабилизации амплитуды ускорений и прибор 13, измеряющий 25 амплитуду ускорений, подсоединены к акселерометру 16. Для определения постоянной электродинамической возбудителя К шток 8 отсоединяют от возбудителя 9 и измеряют амплитуду ускорений подвижной части возбудителя: 30
9 с помощью акселерометра 15 и прибора 13, а также определяют ток, проходящий через возбудитель 9. Постоянную K определяют по формуле:
К= (2} ы 1 где ttl — масса подвижной части возбудителя 9, 0 — амплитуда ускорения подвижной
1 части возбуднтеля 9 без нагрузки; 40
, — величина амплитуды тока, протекающего через возбудитель 9.
Для нахождения добротности механической системы используют формулу (1), которая справедлива при малой массе и жесткости 45 ч
Формула изобретения
Способ определения добротности механической системы, преимущественно состоящей из двух соединенных упругопластичным элементом грузов, один из которых свободно подвешен, включающий воздействие на систему гармонической вынуждающей силой с помощью электродинамического возбудителя и поддержание постоянной амплитуды ускорений свободно. подвешенного груза, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности, измеряют амплитуду ускорений и величину тока возбудителя на резонансной частоте, а искомый параметр определяют по формуле: где ф — добротность механической системы;
М вЂ” масса механической системы;
4 — амплитуда ускорений свободно подвешенного груза;
3 — величина тока, протекающего через возбудитель на резонансной частоте;
К вЂ” постоянная электродинамического возбудителя.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Стрелков С. П. Механика. М., ГИТТЛ, 1956, с. 384, 2. Трощенко В. Т., Балыбердин В. С,, Коковин А. Г. Методика исследования рассеяния энергии в материалах при стационарном циклическом нагружении. — "Проблемы прочности", 1970, М 5, с. 18 (прототип)., 728013
Составитель В. Федосов . Техред,Ж.Кастелевич
Редактор Т. 111агова
Корректор M. Вигула 1 1Раж 1019 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д, 4/5
Заказ 1123/42
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
