Способ частотных испытаний объекта

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АетОвСКомю свиДетиЛЬСтвЮ(22) Заявлено 21,0372 (21) 1761786/25-28 С 01 М 7/00 с присоединением заявки Нов Государственный комитет СССРио делам изобретениИ и открытий(72) Авторы изобретения В.А. Лазарян, В.Ф. Ушкалов и В,В. Кулябко о югДнепропетровское отделение института механикиАН Украинской ССР 71) Заявитель(54) СПОСОБ ЧАСТОТНЫХ ИСПЫТАНИЙ ОБЬЕКТА Изобретение относится к испытательЙой технике, а именно к способам частотных испытаний объектов, и может быть использовано, например, в авиастроении при исследовании частот и форм собственных колебаний элементов летательных аппаратов.При определении частот и форм собственных колебаний объектов к ним обычно присоединяется технологическая оснастка, масса и жесткость которых вносят погрешность в результаты эксперимента. В связи с этим применяются различные 4 Ьтоды компенсации влияния присоединенных масс и жесткостей, . 15 Известен способ частотных испыта-: ний объекта, согласно которому к испытуемому объекту в точках присоединения к нему связей, вносящих дополнительную жесткость, прикладываютдо-полнительные (компенсирующие) силы, векторы которых равны и противоположно направлены векторам реакций присоединенных связей. Компенсирующая сила создается с помощью электромеханичес-кого силовоэбудителя, управляемого с помощью компенсатора, вырабатываю-. щего электрическое напряжение, являющееся аналогом: перемещения точки объ. екта, в которой к нему присоединена связь 1 .Недостатком этого способа является сложность реализации, поскольку требуется предварительное математическое описание присоединяемых к объекту связей и довольно сложная компенсирующая система, Кроме того, способ не универсален, так как для каждого типа оснастки и возбудителя колебаний необходимо создание своего компенсатора.Наибопее близким к изобретению по технической сущности является способ частотных испытаний объекта, по которому .испытуемый объект устанавливаюУ на вспомогательной системе, состоящей иэ связей, вносящих дополнительную жесткость, и массы, методом последовательных приближений подбирают один из параметров вспомогательной системы до обеспечения равенства резонансных частот полной системы, включающей вспомогательную систему и присоединенный к ней испытуемый объект, и вспомогательной системы и по окончании подбора возбуждают резонансные колебания объекта 21.Недостатками известного способа являются значительные трудоемкость изатраты времени на проведение испытаний, Это обусловлено тем, что процедура подбора жесткости связей или массывспомогательной системы предусматривает многократное отсоединение объекта от вспомогательной системы и присоединение его к ней, что необходимо для измерения резонансных частотполной и вспомогательной систем.Цель изобретения - уменьшение трудоемкости и времени испытаний.10Эта цель достигается тем, чтопроизводят предварительную тарировкувспомогательной системы, определяяее резонансные частоты при различныхвеличинах массы или жесткости.Кроме того, тарировка может производиться ступенчатым нагружениемвспомогательной системы статическойнагрузкой, йри этом на каждом этапенагружения измеряют смещение ситемыот нулевого положения равновесия и 2 Опо величинам смещения определяют резонансные частоты.На чертеже схематично изображенавспомогательная система с установленным на ней испытуемым объектом 25испытаний,, Способ осуществляется следующимобразом.Испытуемый объект 1 подвешиваютна связях 2, например на пружинах,вносящих дополнительную жесткость.В местах крепления связей 2 к объекту 1 присоединяют массу 3, котораясовместно со связями 2 образуетвспомогательную систему, Передосновными испытаниями проводят тарировку вспомогательной системы, прикоторой определяют ее резонансныечастоты при различных величинах масс(если при испытаниях требуется скомпенсировать влияние жесткости связей) 40или жесткостей (если требуетсяскомпенсировать влияние присоединенной глассы) . Затем возбуждают колебания полной системы, включающей вспомогательную систему и испытуемыйобъект 1, с произвольной массой М икаким-либо иэ известных методов ойределяют резонансную частоту в полнойсистемы. Используя данные тарировки,подбирают такуюмассу М 2, при которой резонансаая частота вспомогательной системы равна частоте (о. Затемопределяют резонансную частоту ю,2полной системы с массой М 9, те. часготу второго приближения. Далее темже путем определяют резонансные 55;частоты последующих приближений. Процесс подбора массы прекращают приразности частот а - Ю 11 соседнихприближений, удовлетворяющей необходимой точности, В результате, резонансная частота и форма колебаний полной системы практически совпадают с истинными частотой и формойколебаний испытуемого объекта. Есливспомогательная система имеет одну , 65 ступень свободы и если при испытании возбуждаются вертикальные колебания, тарировка вспомогательной системы может быть произведена беэ использования возбудителя колебаний, а именно ступенчатым нагружением вспомогательной системы статической нагрузкой, при котором на каждом этапе нагружения измеряют смещение системы от нулевого полокения равновесия. По величинам смещения рассчитывают резонансные частоты системы.В результате исключения необходимости многократного отсоединения и присоединения испытуемого объекта при подборе компенсирующей массы (или жесткости) существенно снижаются трудоемкость и время испытаний, в особенности объектов, имеющих большие размеры и вес.формула изобретения1. Способ частотных испытаний объекта, по которому испытуемый объект устанавливают на вспомогательной системе, состоящей иэ связей, вносящих дополнительную жесткость, и массы, методом последовательных приближений подбирают один из параметров вспомогательной системы до обеспечения равенства резонансных частот полной системы, включающей вспомогательную систему и присоединенный к ней испытуегий объект, и вспомогательной систеьи, и по окончании подбора возбуждают резонансные колебания объекта, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения трудоемкости и времени испытаний, производят предварительную тарировку вспомогательной систепи, определяя ее резонансные частоты при различных величинах массы или жесткости.2, Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что тарировку производят ступенчатым нагружением вспомогательной системы статической нагрузкой, при этом на каждом этапе нагружения измеряют смещение системы от нулевого положения равновесия и по величинам смещения определяют резонансные частоты.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Лазарян В.А и др. О реализации автоматической системы компенсации влияния присоединенных масс и связей на характеристики механических систем при лабораторных динамических исследованиях. Тезисы докладов конференции по колебаниям механических систем.Киев, "Наукова думка", 1971, с.55.2. Справочник авиаконструктора, т. 3, М., ЦАГИ, 1939, с. 626-628,849023Составитель В,Шехтер Редактор О.Черниченко Техред А.Ач Корректор М. Пожо Заказ 6080/54 Тираж 907 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4