І Д Пузько - Опис до патенту на корисну модель 2 - страница 1

Страницы:
1  2 


укрАіНА    (19) UA   (її) 72859

(51) МПК (2012.01) G01H 13/00


(13)


U


 

(12) ОПИС ДО ПАТЕНТУ НА КОРИСНУ МОДЕЛЬ

(57) Реферат:

Спосіб визначення резонансної частоти елементів конструкції, за яким формують два режими дії на конструкцію збуджувальними коливаннями сигналу змінної частоти. В кожному режимі вимірюють різницю фаз між збуджувальними коливаннями і коливаннями елемента конструкції і фіксують першу і другу частоти ю1,ю2 відповідно, на яких різниця фаз між збуджувальними коливаннями і коливаннями елемента конструкції дорівнює величині ж/2. В першому і другому режимах частоту сигналу збуджувальної дії змінюють із першою і другою постійними швидкостями V1,V2   відповідно розгортки частоти. Реєструють перший часовий інтервал t1

зміни частоти розгортки до значення ю1 і другий часовий інтервал t2 зміни частоти розгортки до значення ю2. Визначають значення скорегованої резонансної частоти ю0 елемента конструкції із співвідношення:


 

 

 

9 5 8 2 7

A

ю0 = (t1 - t2)(t1IB1

Корисна модель належить до області машинобудівної, авіаційної і ракетно-космічної техніки і може знайти застосування при проведенні випробувань на вібронадійність, віброміцність, вібростійкість і розробці нових технологій вібраційного типу.

Відомий спосіб визначення резонансної частоти елементів конструкції, згідно з яким два 5 рази діють на конструкцію збуджувальними коливаннями змінної частоти, при кожній дії вимірюють різницю фаз між збуджувальними коливаннями і коливаннями елемента конструкції і фіксують частоти, на яких різниця фаз між збуджувальними коливаннями і коливаннями елемента конструкції дорівнює ж/2 (Ав. св. СССР №1254310, МПК G01H 1/00, 1986).

Недоліком відомого способу є недостатня точність, що пояснюється неврахуванням 10 інерційності процесу збудження резонансної системи в режимі розгортки частоти сигналу збудження.

За прототип вибрано спосіб визначення резонансної частоти елемента конструкції, за яким формують два режими дії на конструкцію збуджувальними коливаннями сигналу змінної частоти, в кожному режимі вимірюють різницю фаз між збуджувальними коливаннями і

15 коливаннями елемента конструкції і фіксують першу і другу частоти ш1, ш2 відповідно, на яких різниця фаз між збуджувальними коливаннями і коливаннями елемента конструкції дорівнює величині ж/2, в першому і другому режимах частоту сигналу збуджувальної дії змінюють із першою і другою постійними швидкостями V1, V2 відповідно розгортки частоти (Авт. св. СССР №1633294, МПК G01H 13/00, 1991).

20           Недоліком відомого способу є недостатня точність визначення резонансної частоти, що

пояснюється неврахуванням інерційності процесу збудження резонансного режиму елемента випробуваної конструкції і залежності ступеня інерційності при установленні резонансного режиму від величини швидкості розгортки частоти сигналу збуджувальної дії.

В  основу  корисної  моделі  поставлена  задача  удосконалення  способу визначення

25 резонансної частоти елементів конструкції шляхом формування нового алгоритму і проведення вимірювань за рахунок реєстрації двох часових інтервалів зміни частоти сигналу збуджувальної дії від початкового значення до значення частот, на яких різниця фаз між збуджувальними коливаннями і коливаннями елемента конструкції дорівнює величині ж/2, що і приводить до збільшення точності і розширення області застосування.

30           Поставлена задача вирішується тим, що в способі визначення резонансної частоти

елементів конструкції, за яким формують два режими дії на конструкцію збуджувальними коливаннями сигналу змінної частоти, в кожному режимі вимірюють різницю фаз між збуджувальними коливаннями і коливаннями елемента конструкції і фіксують першу і другу частоти со-і, со2 відповідно, на яких різниця фаз між збуджувальними коливаннями і коливаннями

35 елемента конструкції дорівнює величині ж/2, в першому і другому режимах частоту сигналу збуджувальної дії змінюють із першою і другою постійними швидкостями V1, V2 відповідно розгортки частоти, згідно з корисною моделлю, реєструють перший часовий інтервал t1 зміни частоти розгортки до значення с 1 і другий часовий інтервал t2 зміни частоти розгортки до значення ю2 і визначають значення скорегованої резонансної частоти ю0* елемента конструкції

40     із співвідношення:

ю0 = (t1 - t2)(t1IB-1 - t2ro-1)-1.

Застосування запропонованого способу визначення резонансної частоти елементів конструкції разом з усіма суттєвими ознаками, включаючи відмінні, забезпечує підвищення точності визначення резонансної частоти за рахунок проведення нових технологічних операцій

45 по реєстрації першого і другого часових інтервалів одночасно із реєстрацією першої і другої частот, на яких різниця фаз між збуджувальними коливаннями і коливаннями елемента конструкції дорівнює величині ж/2, що і дає підставу до формування нового алгоритму.

Розробка нового алгоритму визначення резонансної частоти елемента конструкції базується на наступних аналітичних перетвореннях.

50           Відомо, що зміщення S максимуму резонансного піка відносно резонансної частоти юо при

швидкості V розгортки частоти ю сигналу збуджувальної дії визначають із співвідношення

(Харкевич А.А. Спектры и анализ. М, 1962, С. 142-144).

4V 2 S = 24V-Q2,

ю0 (1)

де: Q - добротність елемента конструкції, параметри якого визначають.
55           Відомо також, що величину S визначають по співвідношенню

S = 2Q(ro-ro0)

юо (2)де: ю - поточна частота розгортки.

Із (1), (2) отримаємо наступне співвідношення

4Q w

ю = юо Н-- V.

юо (3)

При швидкостях V1, V2 розгортки частоти і частотах ю1, ю2 відповідно із (3) отримаємо 5     систему рівнянь

Ю1 = юо н  V1,

4Q

ю2 = юо Н 

юо (4)

Із (4) отримаємо наступні вирази для визначення резонансної частоти ю0

о       (V2 - V1) (5)

В той же час співвідношення системи рівнянь (4), а також (5) отримані без урахування 10 інерційності установлення частоти резонансного режиму і залежності величини інерційності від швидкості розгортки частоти сигналу збуджувальної дії.

При урахуванні умови наявності процесу інерційності установлення резонансного режиму і реєстрації значень частот ю1, ю2 і значень відповідних часових інтервалів t1, t2 значення середніх швидкостей V1cp, V2cp розгорток частоти визначимо із співвідношень

Мср = ~Г~;    V2ср = -Г-;
15                     t1                t2 (6)

При умові (6) аналітичне співвідношення для визначення скорегованої резонансної частоти юо* елемента випробуваної конструкції приймає вигляд

 

І.ю1     ю2 J

ю1     ю2 j (7)

Таким чином, для визначення скорегованої резонансної частоти юо* при урахуванні умови 20     наявності  інерційності   при   установленні  резонансних  режимів  елемента випробуваної конструкції, як слідує із (7), необхідно провести реєстрацію резонансних частот ю1, ю2 і відповідних часових інтервалів t1, t2 при реалізації першого і другого режимів розгортки частоти сигналу збуджувальної дії із швидкостями V1, V2.

Спосіб визначення резонансної частоти елементів конструкції реалізують на підставі 25     наступного алгоритму:

1)  формують перший режим розгортки частоти "ю" сигналу збуджувальної резонансну систему дії із першою постійною швидкістю V1 розгортки частоти;

2)  в першому режимі розгортки частоти фіксують і реєструють першу частоту ю1 і перший часовий інтервал t1 зміни частоти до значення ю1, на якій різниця фаз між збуджувальними

30     коливаннями і коливаннями елемента конструкції дорівнює величині ж/2;

3)  формують другий режим розгортки частоти "ю" сигналу збуджувальної резонансну систему дії із другою постійною швидкістю V2 розгортки частоти;

4)  в другому режимі розгортки частоти реєструють другу частоту ю2 і другий часовий інтервал t2 зміни частоти до значення ю2, на якій різниця фаз між збуджувальними коливаннями

35     і коливаннями елемента конструкції дорівнює величині ж/2;

5)  визначають першу і другу середні швидкості V1cp, V2cp розгортки частоти сигналу збуджувальної дії по співвідношеннях

 

6)  визначають значення скорегованої резонансної частоти ю0* елемента конструкції при
40     урахуванні наявності умови інерційності із співвідношення

юо = (t1 - t2)(t1co-1 - t2c-1)-1.

Новим в алгоритмі реалізації способу визначення скорегованої резонансної частоти ю0* елемента конструкції є фіксація і реєстрація першого і другого часових інтервалів t1, t2 зміни частоти сигналу збуджувальної дії до частот ю1, ю2 відповідно, на яких різниця фаз між 45     збуджувальними коливаннями і коливаннями елемента конструкції дорівнює величині ж/2.

Спосіб визначення скорегованої резонансної частоти ю0* елемента конструкції реалізують наступним чином.

1)   Установлюють випробуваний об'єкт (конструкцію) на рухомій платформі вібростенду електродинамічного типу.

Страницы:
1  2 


Похожие статьи

І Д Пузько - Спосіб визначення параметрів нелінійної сильно дисипативної коливальної системи

І Д Пузько - Опис до патенту на корисну модель

І Д Пузько - Опис до патенту на корисну модель 2

І Д Пузько - Спосіб випробовування об'єктів на віброміцність

І Д Пузько - Інтервальний спосіб параметричної ідентифікації коливальних систем