Способ возбуждения резонансных поперечных колебаний в образцах типа лент

( 9) (11) 1)4 С 01 ЕТЕНИ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕП(71) Московский ордена ТрудовогоКрасного Знамени инженерно-физический институт(54)(57) СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ РЕЗОНАНСНЫХ ПОПЕРЕЧНЫХ КОЛЕБАНИЙ В ОБРАЗЦАХ ТИПА ЛЕНТ, основанный на том,что образец, закрепленный на концах,.растягивают постоянным усилием, воздействуют на него силой, изменяю"щейся во времени по периодическомузакону, и возбуждают в образце резонансные поперечные колебания в плоскостях, совпадающих с плоскостямиего максимальной и минимальной изгибной жесткости, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшенияэнергетических затрат на созданиевоздействующей силы, изменяющейсяво времени по периодическому закону,изменяют ориентацию линий крепленияобразца одной относительно другой вплоскостях, перпендикулярных осирастяжения до положения, в которомв образце возникают резонансные поперечные колебания, после чего фиксируют линии крепления образца вэтом положении.изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для возбуждения резонансных колебаний при контроле и исследовании физико-механических свойств и 5 геометрических размеров образцов типа лент.Известен способ возбуждения поперечных колебаний в образцах типа лент, основанный на том, что в образце, закрепленном на концах и растянутом постоянным усилием, возбуждают ультразвуковые поперечные колебания с длиной волны, много меньшей длины образца, при этом для возбуждения ультразвуковых колебаний используют высокочастотный генератор переменной частоты 1.Недостаток известного способа - большие затраты энергии, обусловлен ные необходимостью использования мощного высокочастотного генератора переменной частоты для создания требуемой деформации образцов.Наиболее близким к предлагаемому является способ возбуждения резонансных поперечных колебаний в образцах типа лент, основанный на том, что образец, закрепленный на концах, растягивают постоянным усилием, .воздей- З 0 ствуют на него силой, изменяющейся во времени по периодическому закону, и возбуждают в образце резонансные по перечные колебания в плоскостях, совпадающих с плоскостями его максималь-З 5 ной и минимальной изгибной жесткости 2 .Недостаток известного способа - большие энергетические затраты на создание воздействующей силы, изме няющейся во времени по периодическому закону.Цель изобретения - уменьшение энергетических затрат на создание воздействующей силы, изменяющейся 45 во времени по предлагаемому закону.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу возбуждения резонансных поперечных колебаний в образцах типа лент, основанному на 50 том, что образец, закрепленный на концах, растягивают постоянным усилием, воздействуют на него силой, изменяющейся во времени по периодическому закону, и возбуждают в об разце резонансные поперечные колебания в плоскостях, совпадающих с плос. костями его максимальной и минимальной изгибной жидкости, изменяют ориентацию линий крепления образца одна относительно другой в плоскостях, перпендикулярных оси растяжения доположения, в котором в образце возникают резонансные поперечные колебания, после чего фиксируют линии крепления образца в этом положении.Сущность предлагаемого способа заключается в том, что при перекручивании образца путем поворота линийего крепления в плоскостях, перпендикулярных оси растяжения, изменяются его максимальная и минимальная изгибные жесткости. При этом собственная частота образца также изменяется и в определенном положении может стать равной частоте возбуждения. В момент достижения указанного положения в образце возникают резонансные поперечные колебания и в этот же момент фиксируют линии крепления образца. Испытания образца в положении, при котором возникают поперечные колебания, равные частоте возбуждения, показали, что энергетические затраты на создание воздействующей силы, изменяющейся во времени попериодическому закону, уменьшаются.На фиг. 1 изображен образец, исход"ное положение; на фиг. 2 - то же,другая проекция; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - резонансные поперечные колебания образца типа ленты, линии крепления которого ориентированы под углом одна к другой; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 4; .на фиг. 6 - зависимости резонансных частот поперечных колебаний образца типа ленты от угла ориентации линий крепления одной относительно другой.Способ возбуждения резонансных поперечных колебаний в образцах типалент осуществляют следующим образом. Образец 1 закрепляют на концах полиниям крепления О -а и о - 0 (фиг. 1 и 2) и растягивают постоянным усилием с помощью подвешенной массы 2, в которой укреплен постоянный магнит 3, На катушку 4 подают переменное во времени напряжение определенной частоты, например 50 Гц. В исходном положении, когда линии крепления образца О -а и 5 - о параллельны (фиг. 3), собственные частотыобразца Ги Гм , соответствующие его максимальной и минимальнойизгибной жесткости, не совпадают с частотой возбуждения (50 Гц) . За-. тем подвешенную массу поворачивают вокруг оси подвески, закручивая образец, при этом линии крепления образца О - а и Б - 1 поворачиваются одна относительной другой на угол (фиг, 5). В некотором угловом положе. нии одна из собственных частот образ ца Гили Г совпадает с часто той возбуждения. В укаэанном положении в образце возникают резонансные поперечные колебания образца, происходящие в плоскости, соответствующей иэгибной жесткости образца (фиг. 4), и в момент появления в образце резонансных поперечных колебаний линии крепления с 1 - а и 1 фиксируют, и дальнейшее испытание образца проводят в этом положении.На фиг. 6 приведены зависимости собственных частот поперечных колебаний образца типа ленты из поливинилхлорида от угла ориентации линий крепления образца одной относительно другой. Образец имел следующие размеры : длину 1 = 284 мм, ширину Ъ = 3,3 мм, толщину Ь = 220 мкм, ирастягивался постоянным усилием0,67 Н. В исходном положении ( Ч =О)собственные частоты образца Ещс и5 Гцщ, не совпадали с частотой возбуждения (50 Гц) и резонансных колебаний в образце не наблюдалось (фиг.6)При повороте линий крепления образцаодной относительно другой на углы,1 О равные 63 , 116 , 250 и 292 , однаиз собственных частот образца Умамиили Г, совпала с частотой воэбуж.дения (50 Гц), и в образце возникалирезонансные поперечные колебания,15 после чего в указанных положенияхлинии крепления образца фиксировались,Введение в известный способ новыхопераций; изменение ориентации линий20 крепления образца до положения, вкотором в образце возникают резонанс.ные поперечные колебания, и фиксациялиний крепления в этом положении позволяют за счет резонанса уменьшить25 .энергетические затраты на созданиевоздействующей силы, изменяющейсяво времени по периодическому закону.1171706 50 Составитель Г,Корневедактор А.Шишкина Техред Т.Фанта орректор С Черни ППП "Патент",.Ужгород, ул.Проектная, 2 ф Заказ 4855/37 Тираж 897 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Рауш