Способ определения характеристики внутреннего трения в гибком элементе

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфаоз Советск ихСоциалистическихРеспублик.(6 ) Дополнительное к авт. спид-ву(22) Заявлено 15.12,81 (21) 3366872/25-28с присоединением заявки Рм -5)М. Кд. Гвеударетеевай кемитет ИСР те делам изееретенкй и еткрытий23)Приори Опубликовано 07,03.83. Бюллетень 3 Че 9 Вата опубликования описания 07.03 ь 83 53) УДК 620.178. ,333.62(088.8) 72) Авторы Л,Цыфански В.И,Бересн зобретен и ьь Ъ.ьтть г .ЪС;ь рудового Красного Знамеический институт ижскии орден п.олитЗаявитель 5".) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК НУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ В ГИБКОМ ЭЛЕМЕНТЕ. осится к свойств способа ки внутр нте, и м сследовд .и. гибк Изобретение отн ванию механических риалов, а именно к ления характеристи ния в гибком элеме использовано при и тросов, ремней и т тов. исследо. мате- опреденнего трежет быть ии нитей, х элеменИзвестен теристики в лов .и иэгот машин и мех мерении пар ка 1 способ утренн вленнынизмов метров определения харак о го трения материаиз них элементов основанный на иэрезонансного пи-,1 Однако этот способ весьма трудоемок, так как требует регистрации резонансной, кривой и измерения частоты резонанса, резонансной амплитуды,2 а также дорезонансной и зарезонансной частот, при которых амплитуда вынужденных колебаний составляет заданный уровень (0,5 или 0,7) от резонансной.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является способопределения характеристики рассеяниявнутреннего трения в гибких элементах,по которому производят предварительное натяжение исследуемого гибкогоэлемента, возбуждают его резонансныепоперечные колебания и измеряют амп-литуду колебаний 2.,Согласно этому способу колебательную систему (исследуемый элемент синерционными массами на его концах)вывешивают в узлах колебаний, возбуждают резонансные поперечные колебанийс помощью пары электромагнитов, воздействующих на инерционные массы, измеряют амплитуду колебаний и последостижения заданной амплитуды колеба-.ний срывают возбуждение. Характеристику рассеяния энергии, например декремент колебаний, определяют по пара 3 1002 метрам затухающих колебаний, используя соотношениеа;Уи и с+д5где Д - среднее значение декрементаколебаний,а и а. - амплитуды колебаний, соот"миветственно в 1-м и1+и-ом цикле,10и - число циклов колебаний.По известному способу параметрызатухающих колебаний либо определяютпо виброграмме, которую записывают спомощью фоторегистрирующей аппаратуры, либо непосредственно измеряют спомощью электронного прибора, включающему дискриминаторную схему исчетчик числа периодов затухающихколебаний в интервале времени, обусловленном заданным отношением амплитуд колебаний в начале и конце счета.В первом случае осуществление способатребует больших затрат труда и времени .на регистрацию виброграммы и ее обработку., В обоих случаях требуется довольно сложная дорогостоящая регистрирующая или измерительная аппаратура.Целью изобретения является уменьшение трудоемкости и стоимости проведения эксперимента.Цель достигается тем, что согласно способу определения характеристикивнутреннего трения в гибком элементе,по которому производят предварительное натяжение исследуемого гибкогоэлемента, возбуждают его резонансныепоперечные колебания и измеряют амплитуду колебаний, возбуждение резонансных поперечных колебаний гибкого 4 вэлемента осуществляют сообщением егоконцу продольных колебаний с частотой,равной удвоенной низшей собственнойчастоте поперечных колебаний гибкогоэлемента, и амплитудой, рлавно увеличивающейся до значения, обеспечивающего параметрический резонанс поперечных: колебаний, измеряют амплитудупродольных колебаний в момент возникновения параметрического резонанса ипо этой амплитуде и силе предварительного натяжения определяют харак: теристику внутреннего трения в гибкомэлементе.Благодаря этому процесс определения характеристики внутреннего трения сводится к простым операциям возбуждения параметрического резонанса и 896 4измерения амплитуды колебаний в момомент .возникновения последнего. Последнее может быть осуществлено обычными средствами виброизмерения.На фиг.1 изображена область основного параметрического резонанса поперечных колебаний гибкого элемента в координатах Я, ЖЮгде А - амплитуда колебаний, Оl - частота продольных колебаний, И 4 - низшая собственная частота поперечных колебаний гибкого элемента; на фиг.2 изображена принципиальная схема устройства для осуществления описываемого способа.Способ осуществляется следующим образом.Способ основан на известной зависимости порога параметрического возбуждения колебаний от величины диссипации в системекр С Югде 9- критическое значение коэффициента параметрического возбуждения (порог параметрического возбуждения),б- декремент колебаний.Параметрическое возбуждение поперечных колебаний гибкого элемента может быть обеспечено, если создать пульсацию силы натяжения гибкого элемента, В соответствии с этим производят предварительное натяжение исспедуемого гибкого элемента 1, например, за счет подвешивания к его свободному концу груза 2 и затем сообщают с помощью вибровозбудителя 3 его другому концу продольные колебания, вызывающие пульсацию силы натяжения. Из анализа (фиг 1) видно, что параметрический резонанс поперечных колебаний гибкого элемента 1 возникает при И=2 Щ и амплитуде А продольных колебаний, равный некоторомукритическому значению А р. До тех пор,пока АА г, поперечные колебаниягибкого элемента не возникают.На практике, правда, могут иметьместо малые (порядка. нескольких ммна 1 м дпины) поперечные колебания гибкого элемента 1, обусловленные возможной некоторой несоосностью вибровозбудителя 3 и гибкого элемента 1, однако, путем точной установки последнего амплитуду этих колебаний можно свести к минимуму. В процессе экспе-. римента плавно увеличивают амплиту1002896 4на Фото кино) материалы и (или) иа дорогостоящую аппаратуру. 5ду А продольных колебаний, Момент возникновения параметрического резонанса. поперечных колебаний гибкого элемента 1 фиксируется визуально по резкому увеличению амплитуды попереч ных колебаний, В этот момент измеряют амплитуду Р.р с помощью установ-, ленного на подвижной системе вибровозбудителя 3 виброизмерительного преобразователя 4 и подключенного к нему 1 в измерительного прибора 5.Характеристика внутреннего трения, в частности декремент д колебаний, рассчитывается по Формуле15 где ф,- коэффициент растяжимости гибкого элемента.,- первоначальная длина гибкогоОэлемента,нТ - сила предварительного натя.жения гибкого элемента,Изобретение пОзволяет значительноснизить затраты труда и времени напроведение эксперимента. 30Так, на проведение всех необходимых операций по предлагаемому способутребуется 1-5 минут, а по известномуспособу, в случае записи виброграммызатухающих колебаний - не менее 1 ч.Стоимость проведения экспериментаснижается,за счет исключения затрат Формула изобретенияСпособ определения характеристикивнутреннего трения в гибком элементе,по которому производят предварительное натяжение исследуемого гибкогоэлемента, возбуждают его резонансныепоперечные колебания и измеряю;: амплитуду колебаний, о т л и ц а ю "щ и й с я тем, что, с целью уменьшения трудоемкости и стоимости проведения эксперимента, возбуждениерезонансных поперечных колебаний гибкого элемента осуществляют сообщенивмего концу продольных колебаний с частотой, равной удвоенной низшей собст- .венной частоте поперечных колебанийгибкого элемента, м амплитудой, плав"но увеличивающейся до значения, обеспецивающего параметрический Резонанспоперечных колебаний, измеряют амплитуду продольных .колебаний в моментвозникновения параметрическогорезонанса и по этой амплитуде и сСленатяжения определяют характеристикувнутреннего трения в гибком элементе.Источники информации,поинятые во внимание при экспертизе1. Писаренко Г.С., Яковлев А.П. иМатвеев В.В, Вибропоглощаювие свойст"ва конструкционных материалов, Справочник. Киев. "Наукова думка", 1971,с. 36-39,2, Там же, с,130-133.