Способ определения коэффициента поглощения энергии в объекте при колебаниях и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК О 9 4 с 01 М 7/о 01 Ю 3 У 4нститут радМ.К.Янгеля озлек" А.В.Го енк зар В.Н.,действия арату- Радио Гали е роннои апполова. М.37-139. змере.Генкике. Сер. Ид ред. М,д333-334ельство СМ 7/00,СР985. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Харьковский итроянки им акад.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КПОГЛОЩЕНИЯ ЭНЕРГИИ В ОБЬЕБАНИЯХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ Е(57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретенияявляется повышение точности измерения, Поставленная цель достигаетсятем, что рассеянная энергия оцениваЕТСЯ С УЧЕТОМ ЧаСтст (дбИИа, ПРИкоторых достигают максимума амплитуды соответственно виброперемещенияи виброскорости при прохождении частотного диапазона резонансного пикаамплитудно-частотной характеристикиобъекта при постоянном уровне воздействия. При этом определяется коэфФициент поглощения энергии в объекте,характеризующей "внутреннее" трениев объекте при вынужденных колебаниях,Устройство для осуществления способасодержит генератор 1 с блоками комп"рессии и развертки частоты, усилитель 2 мощности, вибратор 3, вибропреобразователи 4 и 6, объект 5, сопровождающие Фильтры 10 и 11, блок 13выделения максимума, ключи 15 и 16,вычислительный блок 17, блок 18 индикации. Введение согласующих усилителей 7,8 и 9, сопровождающего Фильтра2, блока 14 выделения максимума ивибропреобразователя 19, являющегосядатчиком виброскорости, позволяет определить значение коэффициента поглощения энергии в объекте при колебаниях. 2 с.п, Ф-лы, 1 ил,Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам определения показателей поглощения . энергии при колебаниях объектов.Цель изобретения - повышение точности за счет исключения влияния на величину коэффициента поглощения других видов диссипации энергии в объектах при колебаниях. ОСпособ осуществляют следующим образом.В объекте возбуждают вынужденные колебания и регистрируют параметры 5 колебаний объекта. Затем изменяют частоту возбуждения с проходом диапазона частот резонансного пика АЧХ объекта с постоянным уровнем воздействия и Фиксируют частоты, при кото рых достигают максимума амплитуды виброперемещения и виброскорости объекта. Значение коэффициента поглощения энергии в объекте при колебаниях находят с учетом полученных зна чений частот максимумов. параметров колебаний объекта.При рассеянии энергии на внутрен" нее трение из уравнения движения механической системы в .пределах области разонанса следует, что между частотой У , при которой достигает максимума амплитуда виброперемещения, и частотой ич , при которой достигает максимума амплитуда виброскорости, 35 существует функциональная взаимосвязь через коэффициент у поглощения энергии в объекте при колебаниях:404 ь 4 4эаЧа 5 а Фиксирование частот максимумов амплитуд виброперемещевия и виброскорости при прохождении частотного диапазона резонансного пика АХЧ объекта дает возможность определить значение коэффициента поглощения энергии в объекте при колебаниях, используя приведенную зависимость и близость значений упомянутых частот.На чертеже изображена блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа.Устройство содержит генератор 1 с блоками компрессии и развертки частоты, усилитель 2 мощности, вибратор 3, первый вибропреобразователь 4, являющийся датчиком виброперемещения. На вибраторе 3 установлен объект.5, на котором расположен второй вибропреобразователь 6. Устройство также содержит три согласунзцих усилителя 7 " 9, три гетеродинных сопровождающих Фильтра 10 - 12, два блока 13 и 14 выделения максимума, два ключа 15 и 16, вычислительный блок 17, блок 18 индикации и третий вибропреобразователь 19, являющийся датчиком виброскорости.Сигнальный выход генератора 1 через усилитель 2 мощности подключен к вибратору 3, на котором расположены первый вибропреобразователь 4. Вибропреобразователь 4 через первый согласующий усилитель 7 соединен с сигнальным входом первого гетеродинного сопровождающего Фильтра 10, сигнальный выход которого подключен к входу блока компрессии генератора 1, а его управляющий вход совместно с одноименными входами гетеродинных сопровождающих фильтров 11 и 12 подФ 4за а 5 а ) 15 ЫМИва 20 3 145 ключены к выходу управления генератора 1. На, объекте 5 расположены вибропреобраэователи б и 19. Вибропреобразователь 6 через второй согласующий ,усилитель 8 соединен с сигнальным входом второго гетеродинного фильтра 11, сигнальный выход которого через первый блок 3 выделения максимума подключен к управляющему входу первого ключа 15, Вибропреобразователь 19 через третий согласующий усилитель 9 соединен с сигнальным входом третьего гетеродинного фильтра 12, сигнальный выход которого через второй блок 14 вьщеления макимума подключен . к управляющему входу второго ключа 16. Объединенные информационные входы ключей 15 и 16 связаны с выходом кода частоты генератора 1. Выходы ключей 15 и 16 подключены соответственно к входам регистров переменных вычислительного блока 17, выход которого соединен с входом блока 18 индикации. Устройство работает следующим образом.Генератор 1 осуществляет развертку частоты электрического сигнала, который после усилителя 2 мощности преобразуется вибратором 3 в механи.ческие колебания. Уровень колебаний стабилизируется цепью вибратор 3 - вибропреобразователь 4 " согласующий усилитель 7 - Фильтр 10 - вход блока компрессии генератора 1. Вибропреобразователь б преобразует виброперемещение объекта 5 в электрический сигнал, а вибропреобразователь 19 преобразует виброскорость объекта 5 в электрический сигнал. Последовательно соединенные вибропреобразователь 6, согласующий усилитель 8, Фильтр 11 и блок 13 вьщеления максимума образуют цепь вьщеления максимума амплитуды виброперемещения объекта 5 и на частоте д , при которой амплитуда виброперемещения объекта 5 достигает максимума, ключ 15 открывается и код частоты яза с выхода кода частоты генератора 1 поступает на первый регистр переменных вычислительного блока 17, Последовательно соединенные выброперереобраэователь 19, согласующий усилитель 9, фильтр 12 и блок 14 выделения максимума образуют цепь выделения максимума амплитуды виброскорости объекта 5 и на частоте Я, приа 52504которой амплитуда виброскорости объекта 5 достигает максимума, ключ 16 открывается и код частоты Иа с выхода кода частоты генератора 1 поступает на второй регистр переменных вы" числительного блока 17. Вычислительный блок 17 после поступления сигнала на второй регистр переменных проводит 10 вычисление коэффициента поглощенияэнергии в объекте при колебаниях по формуле. что при Я у ъ я з равносильно форУа - замуле а полученный результат регистрируется блоком 18 индикации. 25 Формула изобретения 1. Способ определения коэффициен"та поглощения энергии в объекте приколебаниях, заключающийся в том, чтов объекте при помощи вибратора возбуждают вынужденные колебания припостоянномуровне воздействия, Фиксируют частоту Я , при которой достигает максимума амплитуда вибропереЗ 5 мещения, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повьппения точности,фиксируют частоту Ю , при которойдостигает максимума амппитуда виброскорости объекта, а коэффициент поглощения энергии вычисляют по формулеМа(= 2 ---- 1.за2, Устройство для определения ко" 45 эффициента поглощения энергии в объекте при колебаниях, содержащее гене-ратор с блоками компрессии и развертки частоты, подключенный через усилитель мощности к вибратору, два вибро преобразователя, из которых первыйрасположен на платформе нибратора,а второй - на объекте, первый и второй сопровождающие фильтры, подключенные каждый управляющим входом к 55 выходу управления генератора, приэтом выход первого сопровождающегофильтра подключен к входу блока компрессии генератора, блок вьщеленияЗаказ 7449/50 Тираж 788 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная,5 1 второго сопровождающего фильтра, первый и второй ключи, объединенные Информационные входы которых связаны с выходом кода частоты генератора, а управляющий вход первого ключа подключен к выходу блока выделения максимума, вычислительный блок, входы регистров переменных которого подклюны к выходам ключей, и блок индикаи, вход которого связан с выходом числительного блока, о т л и ч а юе е с я тем, что, с целью повышея точности, в него введены три согсующих усилителя, третий сопровожающий фильтр, управляющий вход кото 455250 6рого объединен с одноименными входами других сопровождающих фильтров,второй блок выделения максимума итретий вибропреобразователь, являю"щийся датчиком виброскорости, причемпервый, второй и установленный наиспытуемом объекте третий вибропреобразователи через соответствующие 1 О согласукщие усилители подключены ксигнальным входам соответственнопервого, второго и третьего сопровождающих фильтров, а выход третьегосопровождающего фильтра через, второй 15 блок выделения максимума подключен куправляющему входу второго ключа.