Способ определения силы сухого трения и коэффициента вязкого трения в колебательной системе

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) И 1 51) 4 С 01 Х 19/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕОО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ВСЕС 053 РД.счНО ОПИ ЗОБРЕТЕН ВИДЕТЕПЬСТ ти движенияи передемпфисистемах, К 28 Ф 11нический инст олнительн олитехельше т линеиноируемой жестколичество Цыфанс иков,16(088.8) В.Л. Теория механичес - М.: Высшая школа,9(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИЛЫ СУХОГОТРЕНИЯ И КОЭФФИЦИЕНТА ВЯЗКОГО ТРЕНИЯВ КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЗ(57) Изобретение предназначено дляколичественного определения силы Рсухого кулонова трения и коэффициента Ь вязкого трения в упруголинейнойколебательной системе с одной сте- .пенью свободы. Цель - повышение точности определения диссипативных параметров колебательной системы путем Изобретение относится к испытательной технике и может быть испол зовано для идентификации силы Р баейстя мо сухого трения, подчиняющеися. зако ну Кулона, и коэффициента Ь линейнвязкого трения в упруголинейнойдиссипативной колебательной систем г с однои степе Целью изоб ю свободы.тения является повышение точности тивных парамет темы путем иск ти движения в передемпфирова системах. еделения диссипаколебательной сис чения апериодичноседне-, сильно- иых колебательных обои пневмоцидействия с(21) 4232321/ (22) 20.04,87 (46) 23.03.89 (71) Рижский тут им, А Я. П (72) Ь,В. Луши и И.А.Магонс (53) 620, 178(56) Биберман ких колебаний 1980, с. 24-2 исключения апериодично в сильнодемпфированных рованных колебательных колебательной системе параллельно присоединя упругий элемент с регу костью, обеспечивающей полуразмахов затухающего процесса свободных колебаний в пределах 5-1 возбуждают свободные колебания сис темы и регистрируют любые три последовательные амплитуды отклонени системы от положения равновесия А , А; А , , кроме первой и последней, и условный период Т, а си лу Р сухого трения и коэффициент Ь вязкого трения определяют из отношений: Р = К ъ А;-А;А + /А,ь-А;Ь = 4 ш/Т 1 п А;-А;/А;+, - А 1+ 3 где К - суммарная жесткость системы после присоединения упругого элемента; ш - приведенная масса системы. 4 ил., 1 табл,На фиг, 1 изображена конструкция устройства для реализации спосо пневмоцилиндр одностороннего д ия); на фиг. 2 - математическа дель пневмоцилиндра; на фиг. 3 рафик апериодического движения иденифицируемой системы без дополниельного упругого элемента, выведенный из положения равновесия, йа иг. 4 - график свободных колебаний истемы с дополнительным упругим лементом.Идентифициру колебательная система представляет линдр 1 односторонне;+ А + - последовательная амплитуда отклонений; К- суммарная жест А; 10 м А; 10 м Т, с К, 10 Н/м ш, кг 5,52 , 3,68 0,012 8,6 0,33 А, 10 м7,48 подпружиненным пружиной 2 поршнем 3 и штоком 4, на которыйустанавлива. ется датчик 5 виброперемещений, связанный с вибропреобразовательным устройством 6, запоминающе осциллографом или самописцем 7, и дополнительно установленный линейно-упругий элемент 8,Способ реализуется следующим образом.К колебательной системе дополнительно параллельно присоединяют линейно-упругий элемент с изменяющейся жесткостью, которая выбирается из условия обеспечения полуразмахов затухающего процесса свободных колебаний в пределах 5-10, возбуждают свободные колебания системы, регистрируют последовательные амплитуды отклонений системы от положения равновесия, а силу Р сухого трения и коэффициент Ъ вязкого трения определяют иэ соотношений2А -ААР КША;-А;,. Расчет искомых параметров даетследующие результаты: Р = 6,69 Н; Ъ = 6,72 Н,С/м.Формула изобретения Способ определения силы сухого трения и коэффициента вязкого трения в колебательной системе, заключающийся в том, что возбуждают свободные колебания системы, регистрируют последовательные амплитулы отклонений системы от положения равновесияЪ и с их учетом определяют силу Р сухого трения и коэффициент Ь вязкого трения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения силы Р сухого трения и коэффициента Ь вязкого трения путем после присоединения упругогоэлемента,Т - условный периодсвободных колебаний;ш - приведенная мас 1 О са системыП р и м е р. При выведении поршня со,штоком,из положения статического равновесия процесс свободныхколебаний представляет собой быстрозатухающее апериодическое движение, не позволяющее идентифицироватьсилу сухого трения и коэффициент вязкого трения.1Параллельное присоединение дополнительного линейно-упругого элементта 8 при тех же начальных условияхпозволяет реализовать процесс свободных колебаний с количеством полуразмахов в оптимальных пределах 5-10,25 Определяя значения трех последовательных амплитуд отклонений А;, А ;+а также условный период Т, возможно оценить действующую в системесилу сухого трения Р и коэффициент30 Ь силы вязкого трения. При этом суммарная жесткость системы К =К+К д,предварительно определяется из независимого статического эксперимента,так же как и масса поршня со штоком(см, таблицу).Ч% 4 Ц исключения апериодичности движенияв средне-сильно- и передемпфированных колебательных системах, суммарную жесткость колебательной системы"личивают путем присоединения к 45 ней параллельно линейного упругогоэлемента регулируемой жесткостью,которую изменяют до обеспеченияполуразмахов затухающего процессасвободных колебаний в пределах 5-10,а силу Р сухого трения и коэффициентЬ вязкого трения определяют соответственно из соотношенийА;+ -А А ;,Р=К1А;-А;+55А; -А;4 ш . 1 п - - - - --ЬТА-А141 1+2где К - суммарная жесткость системы5 14 б 7455после присоединения упругого элемента,Н/и;А 1 А,.1 9 А 1,2 последовательные амплитудыотклонений системы, м;- приведенная масса системы, кг; - условный периодсвободных колебаний системы, с,1467455 Составитель Ю.Ас Техред М. Хода нич Корре вчу едактор Н,Боб Тираж 788 Подписи енного комитета по изобретениям и 13035, Москва, Ж, Рауаская наб. ар мбинат "Патент", г, Ужгор гарина, 101 зводственно"издательс акаэ 118 НИИПИ Го открытиям при ГКНТ СС д. 4/5