Способ определения частоты собственных колебаний материала

01 Н 13/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ыпучих материаранспортировании калке и т.д.) самих лов или при их вибр и бункеровке. тся рас- материал Целью изобретения являирение класаа исследуемыха счет возможности иссле вания сыучих материалов. 1,/Дфоп Ъ СОЮЗ СОВЕТСКИХ;тР, ассциалистичксиих ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Уральский политехнический институт им. С.М.Кирова(56) Колпаков А.С, Интенсификация тепломассопереноса в слое мелкодисперсных частиц виброожижением в резонансных режимах. Дисс.канд. техн. наук. Свердловск 1983, с,231,Авторское свидетельство СССР тт 851193, кл, С 01 И 11/16, 1979. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТЫ СОБСТВЕННЫХ КОЛЕБАНИИ МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к технике вибрационных испытаний. Целью изоб.ретения является расширение класса исследуемых материалов за счет возможности исследования сыпучих материалов. Исследуемый сыпучий материал размещают внутри сосуда, возбуждают в нем колебания ударным импульсом, создаваемым путем разгона сосуда веробретение относится к испытан ям сыпучих материалов, в частностик определению частоты собственных(резонансных) колебаний сыпучих материалов, используемых в качестве промежуточного теплоносителя при термической и химикотермической обработкахметаллических изделий, а также притермической обработке (сушке, про, 1497459 А кально вниз и его торможения,регистрируют колебания материала с помощью датчика давления, подключенного к регистрирующему прибору. Длительность ;дарного импульса задают большей полупериода собственных колебаний сосуда, благодаря чему собственные колебания в сосуде не возникают и не искажают регистрируемые колебания сыпучего материала. Максимальную скорость Ч разгона задают не больше величины Ч ааадс = = и,ВПн,иВ -шат/2, где =Яф /.150"(1- Ес) - время релаксации Фаз, с; В = Н(с - Е)/(1- Ес) деформа-.О. "Рдт м . циент затухания; ыс= 2 Г Х- угловая частота собственных колебаний слоя, 1/с; Е - собственная частота коле/ баний слоя, 1/с; Е- порозность плотноупакованного слоя; с - порозностьч свеженасыпанного слоя; Н - высота слоя, м; с- коэффициент сухого трения; я - ускорение свободного падения, м/с; р - динамическая вязкость газа, Па с; Й - диаметр частиц, м; плотность частиц, кг/м, 1 ил.змакс 3 149745На чертеже изображено устройство для определения частоты собственных колебаний сыпучего материала.Устройство содержит сосуд 1, изготовленный в виде стального стакана,5 внутри которого размещают исследуемый сыпучий материал 2. На днище сосуда 1 размещен тензорезисторный датчик 3 давления и смонтирована1 О свинцовая накладка 4.Устройство содержит также две направляющие 5 и основание 6, на котором закреплена свинцовая пластина 7.Способ осуществляют следующим образом.Сосуд 1 заполняют исследуемым сыпучим материалом 2 и возбуждают колебания в нем ударным импульсом, создаваемым путем сбрасывания сосуда 1 2 О с некоторой высоты Ь на основание 6 и торможения с помощью свинцовых пластин 7 накладки 4, размещаемых на основании 6 и дне сосуда 1 соответственно. 25Возникающие в сыпучем материале 2 .при ударе колебания давления регистрируют с помощью датчика 3 давления, подключенного к осциллографу (не показан). Для исключения влияния 30 колебаний сосуда 1 на регистрируемый сигнал длительность ударного импульса задают больше полупериода собственных колебаний сосуда 1 пу-. тем подбора высоты Н материала, высоты и сбрасывания и толщины пластин 7. Вместе с тем длительность ударного импульса должна быть меньше ожидаемого полупериода собственных колебаний сыпучего материала для того, чтобы можно быпо реализовать условие импульсного возбуждения колебаний в исследуемом веществе.Высоту Ь сбрасывания устанавливают в диапазоне до максимального значения, вычисляемого из величины мак 45 симальной скорости Ч разгонаМ акф л дгу/15 Ор(1 -) -время релаксации ф з, с; В = Н (Е, - Г)/(1 - Е деформация слоя, м; ф П,циэкоэффициент затухания; ы,= 2 н 2 - уг)5 ловая частота собственных колебании слоя, 1/с; Г- собственная частота колебаний слоя, 1/с; Е - порозность плотноупакованного слоя; Я - порозность свеженасыпанного слоя; Н - высота слоя, м; а- коэффициент сухоготрения; Ч - ускорение свободного падения, м/с ; р- динамическая вязкость газа, Па с; д- диаме тр частиц, м;- плотность частиц, кг/м3Указанное соотношение определяется тем, что при скоростиЧ слойсыпучего материала достигает предельного сжатия, при этом слой теряетчасть газа, подключающего его в видепузырей. В плотноупакованном состоянии упругие колебания в слое развиваться не могут, а осциллограмма такого процесса имеет единственный пик.Частоту собственных колебаний сыпучего материала 2 определяют путеманализа осциллограммы колебаний.Применение изобретения псзволяетисключить влияния наложенных колебаний сосуда 1 на регистрируемый сигналблагодаря тому, что собственные колебания в сосуде 1 не возбуждаются,так как длительность ударного импульса превышает полупериод собственныхколебаний сосуда.Формула и з о б р е т енияСпособ определения частоты собственных колебаний материала, по которому материал размещают внутри сосуда, возбуждают колебания ударным импульсом, создаваемым путем разгонасосуда вертикально вниз и его торможения, и регистрируют колебанияматериала с помощью датчика давления,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью расширения класса исследуемыхматериалов за счет возможности исследования сыпучий материалов, длительность ударного импульса задают больше полупериодя собственных колебанийсосуда, а максимальную скорссть Ч,ксразгона задают не больше величины,определяемой соотношениемфф Ы,Ч =ди В 1+макс А фЯВ 2 рфгде "ч= й/5 О (1сфВ=Н Ю; Е)/(1-) - деформация:лоя, м;р= Б-я,Ф - коэффициент эатухания;я,=2 ц Х- угловая частота соб -ственных колебанийслоя, 1/с;Г - собственная частотаколебаний слоя, 1/с;1497459 Составитель В.ПастушинТехред М.Ходанич Корректор М.Самборская Редактор Н.Горват Заказ 4430/41 Тираж 511 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент". г.ужгород, ул. Гагарина,101 порозность плотноупакованного слоя;порозность свеженасыпанного слоя;высота слоя, м;коэффициент сухоготрения; ускорение свободногопадения, м/сдинамическая вязкостьгаза, Па с;диаметр частиц, м;плотность частиц,кг/м