Способ определения силы сухого трения в колебательной системе

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 17708 01 М 19/ Й КОМИТЕТМ И ОТКРЫТИЯМ ОСУДАРСТВЕННПО ИЗОБРЕТЕНПРИ ГКНТ СССР И К АВТ ный политехн тво М 1467455 во йт 1545146,1 Ко = -пг лп Тл = -2( Ап - Ап )1 Х о коэффициент4я, А, А - амп баний в первом ИЕ ИЗОБРЕ МУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВ(56) 1, Авторское свидетелкл. 6 01 й 19/02, 1986,2, Авторское свидетелкл. О 01 й 19/02, 1988. Изобретение относится к трибологии и технической вибродиагностике механических колебательных систем с сухим и вязким трением и может быть использовано для количественного определения составляющих сил трения, подчиняющихся соответственно законам Амонтона-Кулона и Ньютона, и проверке соответствия их этим законам.Известны способы определения сил трения (1, Эти способы обладают низкой точностью и информативностью,Известен также принятый в качестве прототипа способ определения силы сухого трения в колебательной системе 2), заключающийся в том. что возбуждают вынужденные колебания системы с определенными массой и жесткостью элементов и регистрируют спектр колебаний. составляющие которого используют при определении силы сухого трения,Этот способ обладает низкой информативностью, вследствие чего не обеспечивает требуемой точности и не позволяет оценить степень соответствия законам трения Амонтона-Кулона и Ньютона.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИЛЬ СУХОГО ТРЕНИЯ В КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЕ(57) Изобретение относится к вибродиагностике и может быть использовано для определения сил сухого и вязкого трения, Цель изобретения - повышение информативности контроля за счет поочередного возбуждения вынужденных колебаний в системе с изменяющейся массой. При этом регистри руют гармоники колебаний системы и по их амплитудам и частотам по заранее выявленным математическим зависимостям определяют силы трения, 1 ил. Целью изобретения является повышение информативности за счет одновременного определения также и силы вязкого трения.Эта цель достигается тем, что изменяют значение массы в указанной системе, повторно возбуждают вынужденные колебания системы и регистрируют те же составляющие спектра, что и при первом возбуждении вынужденных колебаний, а значения сил вязкого и сухого трения определяют из выражений: где Ко, Тл - соответствен вязкого и сила сухого трен литуды и-ой гармоники кол(2), 55 я первого о испыта" ю (2), по(п = 3,5,7.). Поэтому имея значения Апп, С, щдл испытания и Ап . С гпдля второния, удовлетворяющих выражен сле их деления находими втором испытаниях, а = А 7, - , в- частотагвозбуждаемых колебаний, 8 = (С 5 + Ся - а х ,х и г а г ) г ф = (С 5+Св-п 1 пйг)г,п 1,гл С 5, ГХ Сз, СзУ - значения массы и коэффициентов 5 жесткости упругих связей соответственно в первом и втором испытаниях,На чертеже представлена колебательная система с элементами возбуждения и регистрации колебаний, реализующая спо соб,Устройство для реализации способа содержит генератор 1 синусоидальных колебаний, усилитель 2, электродинамический вибростенд 3 с вибростолом 4 (например 1 ВЭДС), мягкую линейную пружину 5, колебательную систему б, представленную в виде массы 7 и элементов 8-10 жесткости, вязкого и сухого трения, вибропреобразователь 11 с датчиком 12, анализатор 13 спект ра виброперемещений, виброскорости или виброускорения, частотомер 14, встроенный в генератор 1, На массе 7 предусмотрено место для установки дополнительной массы 15 с помощью винтовых или магнит ных креплений,Из независимых статических испытаний определяют жесткости С 5 и Св упругих элементов, а массу - простым взвешиванием. После чего возбуждают гармонические 30 колебания вибростола с фиксированной частотой в и регистрируют амплитуды колебаФ ний Ап на высших гармониках: третьей, пятой и т.п, Затем изменяют величину массы в и снова возбуждают колебания вибро стола с той же частотой о и регистрируют амплитуды колебаний Ап" тех ке высших гармоник.Точное выракение для виброперемещений х(1) массы данной колебательной си стемы в виде ряда Фурье имеет вид н Х +.;) - фДф -иС+Кп 0 - пзп И(3) Таким образом значения К и Т определяются независимо по каждой гармонике,их сравнение показывает соответствие силзаконам сухого и вязкого трения. При этомуточняется расчетная схема, исключаетсянеобходимость контроля уровня колебанийстола,Описанное существенно повышает информативность способа и обеспечивает связанные с этим повышение точности ирасширение функциональных возможностей вплоть до применения к системам спредварительным натягом упругих элементов.Формула изобретенияСпособ определения силы сухого трения в колебательной системе, заключающийся в том, что возбуждают вынужденныеколебания системы с определенной массойи жесткостью элементов и регистрируютспектр колебаний, составляющие которогоиспользуют при определении силы сухоготрения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения информативности эа счетодновременного определения также и силывязкого трения, изменяют значение массы вуказанной системе, повторно возбуждаютвынужденные колебания системы и регистрируют те же составляющие спектра, что ипри первом возбуждении вынужденных колебаний, а значения сил сухого и вязкоготрения определяют из выраженийк. - "жгггопТ.=, (А. -А. )хх(1Д+ ви к."11770840 ф=(С 5 + Са - пти в),в, в", С 5, С 5, С 1, С"- значения массыи коэффициентов жесткости уп ругих связей, соответственно в первом и во гто-ом испы таниях. А а= - г лв; частота возбуждаемых колебаний;3 = (С 5 + С 8 - гп и ЙР); оставитель 8. Рогачев хред М, Моргентал едактор М. Кузнецов орре кто ска оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1 Заказ 3737 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5