І Д Пузько - Спосіб випробовування об'єктів на віброміцність - страница 1

Страницы:
1  2 

УДК 620.178.311.82

СПОСІБ ВИПРОБОВУВАННЯ ОБ'ЄКТІВ НА ВІБРОМІЦНІСТЬ І.Д. ПУЗЬКО[1]

У роботі отримані аналітичні співвідношення для визначення швидкості розгортки частоти сигналу збуджувальної вібростенд дії при урахуванні діапазону частот амплітудно-частотної характеристики вібростенда, резонансної частоти, добротності випробовуваного об'єкта, а також при урахуванні умови нелінійності зміщення по частоті максимуму обвідної напіврозмахів коливань динамічного резонансного піку відносно частоти максимуму статичного від швидкості розгортки частоти сигналу збудження вібростенда.

ВСТУП І АНАЛІЗ ВІДОМИХ ДОСЛІДЖЕНЬ

Одним з ефективних методів, що застосовується при проведенні вібровипробовувань на віброміцність, вібронадійність і вібротривкість, є метод сканування частоти сигналу збуджувальної вібростенд дії [1,2,3].

Такий метод дозволяє зменшити часовий інтервал формування заданого по програмі числа циклів вібровипробовувань об'єктів, тобто зменшити часовий інтервал виробітку ресурсу випробуваного об'єкта за рахунок реалізації режимів неусталених коливань при скануванні частоти сигналу збудження в зонах резонансних піків амплітудно-частотних характеристик випробовуваних об'єктів.

Відомий спосіб вібровипробовувань, який заснований на методі розгортки частоти сигналу збуджувальної дії, що забезпечує тільки оцінку часового інтервалу формування заданого за програмою числа циклів навантаження випробовуваного об'єкта при заданій постійній швидкості розгортки частоти по лінійному закону [4].

Такий спосіб і пристрій для його здійснення не забезпечують визначення швидкості розгортки частоти сигнала збуджувальноі дії залежно від максимально допустимого за технічними характеристиками рівня вібропереміщення (віброприскорення) для конкретного типу вібростенда, що призводить до обмеження технологічних можливостей і зменшення ККД.

Відомий також інший спосіб випробовування виробів на віброміцність[5].

Такий спосіб забезпечує можливість визначення постійної швидкості розгортки частот сигнала збуджувальної дії при урахуванні максимально допустимого за технічними характеристиками рівня вібропереміщення (віброприскорення) для використовуваного типу вібростенда, максимально можливій величині швидкості розгортки частоти сигналу збуджувальної дії і заданого за програмою рівня вібропереміщення (віброприскорення) випробовуваного об'єкта.

Але такий спосіб випробовування виробів на віброміцність і пристрій для його здійснення не забезпечують можливість урахування верхньої частоти діапазону частот, що відповідає амплітудно-частотній характеристиці вібростенда. Такий недолік не дозволяє ефективно застосовувати технологічні можливості вібростендів електродинамічного типу при проведенні вібровипробовувань і призводить до зменшення ККД.

Відомий також спосіб випробовування об'єктів на віброміцність, що забезпечує такий технічний алгоритм функціонування пристрою для його здійснення, згідно з яким при визначенні величини швидкості розгортки частоти   сигнала   збуджувальної   дії   враховується   як максимальнодопустимий за технічними характеристиками рівень вібропереміщення (віброприскорення) для застосовуваного типу вібростенда електродинамічного типу, так і верхня частота діапазону частот амплітудно-частотної характеристики (АЧХ) [7].

Але вище згадані способи випробовування об'єктів на віброміцність і пристрої для їх здійснення засновані на наближеному визначенні інтеграла згортки, що призводить до наближеного визначення швидкості розгортки частоти сигнала збуджувальної вібростенд електродинамічного типу дії за рахунок неврахування нелінійності зміщення частот максимумів динамічних резонансних піків відносно частот максимумів статичних залежно від постійної швидкості розгортки частоти сигналу збуждення вібростенда.

ПОСТАВЛЕННЯ ЗАВДАННЯ

Ставиться задача формування способу випробовування об'єктів на віброміцність, згідно з яким при визначенні значення швидкості розгортки частоти сигналу збуджувальної вібростенд дії враховують нелінійність зміщення по частоті максимуму обвідної напіврозмахів коливань динамічного резонансного піку відносно максимуму статичного залежно від швидкості розгортки частоти сигналу збуджувальної дії.

Формування алгоритму для реалізації такого способу випробовування об'єктів на віброміцність і розроблення пристрою для його здійснення забезпечує розширення технологічних можливостей вібростенда електродинамічного типу за рахунок підвищення вірогідності інформаційного масиву даних і підвищення ККД.

Алгоритм нового способу формують на підставі таких міркувань.

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ АНАЛІЗУ Аналіз проводимо для математичної моделі випробовуваного об'єкта у вигляді  лінійного   неоднорідного   диференціального   рівняння другого порядку з постійними коефіцієнтами, що має виглядде


5+25 £+*=f (t)

 

f (t) = Fa sin (t)t] (m)-1,


(1)

 

 

ю = c(m) 1 ; (2)yкоордината, що визначає положення випробовуваного об'єкта; t - поточний час; 5 - коефіцієнт демпфування; ю0 - власна частота лінійної коливальної системи (ЛКС); Fa - амплітудне значення сигналу збудження; юп - початкове значення частоти сигналу збудження; V >0 -постійна швидкість розгортки частоти сигналу збудження; c -коефіцієнт жорсткості.

У роботі [6] отримано співвідношення для визначення частоти максимуму   динамічного   резонансного   піку   залежно   від постійної

швидкості розгортки частоти сигналу f(t) збудження

 

ю± = Vюо2 - 25 2     1,5*V -[1 + 0,285 (^VY1 ]"2 , (3)

де ю+ - частота максимуму динамічного резонансного піку, що відповідає постійній швидкості Vt розгортки частоти сигналу збудження; знак „+"має місце при реалізації режиму розгортки частоти в бік її збільшення, знак „-" має місце при реалізації режиму розгортки частоти в бік її зменшення.

При виконанні умовию0 >> 5 ,


5 (W )-1


<< 1


(4)що має місце для реальних об'єктів, співвідношення (3) набуває вигляду@ юо ±,1ъЩ 1 + 0,565 ((V)-1


-1


(5)При i =1,2 із (5) отримаємо систему співвідношень:

 

0 +V 1,5* V ^1 + 0,565 ((V-11 ,зо "V 1,5* V ^1 + 0,565 ((V)) , 1,5nV2 (1 + 0,565       )-11 ,


 

 

 

(6)0     1,5pVj f1 + 0,565 ((V"


-1При застосуванні першого і третього співвідношень системи (6) отримаємо квадратне рівняння відносно JV^ :V1 -W


TV + 0,565 л/1,5*0,565

2+-ю1+)

+ 0,565

 

Розв'язання рівняння (7) має вигляд

 

 

^/V + 0,565 л/1,5*


(7)


1+


4 • 0,565


(8)ю2 - ю1_)

+ 0,565 ,/1,5*

 

Беручи   до   уваги   умову     >0,      виберемо   лише   один корінь

співвідношення (8):^/V + 0,565 л/1,5*


1+


1+


4•0,565


. (9)^/V + 0,565 у]1,5п

 

При застосуванні другого і четвертого співвідношень системи (6) після нескладних перетворень отримаємо співвідношення аналогічне до (9):^/V + 0,565


4•0,565

[1

 

1+1+


 

(10)^/V + 0,565 лДГбтг

 

При застосуванні першого і четвертого (другого і третього) співвідношень системи (6) отримаємо такі співвідношення відповідно:
1+-ю2-)

^/V + 0,565 ,/1,5*
(11)^/V + 0,565
^/V + 0,565 ,/1,5*
(12)^/V + 0,565 yj1,5n При введенні інших позначень, а саме:при Vsad = V1 ,  Vmax = V2 ,  ^ax = Ю2+ ,  Ю++ад = Ю1+    співвідношення (9) набуває

виглядуwmar+0,565


гїшх - ю++ад )


1+


1+


4 • 0,565

гїшх - ю+ад )^>/Vmar+0,565)


(13)при югпax = w2 , Ю-ад = ю-- співвідношення (10) набуває вигляду

1+

 

 

11        V„ax                                         ад  - O^x) L.       Г          4 0,565

(ю-ад - Юmax)

1+

зад

л/Vmar+0,565(V*mar+0,565) V175P

(14)

 

при ю+ад = ю+ , ю2 = ffi>max співвідношення (11) набуває виглядузад


+ад - Юmax)

VVmar+0,565 лДТбР


1+


1+


Vm


4 • 0,565

+ад Юmax)(>/Vmar+0,565) -чДТбР

(15)

 

при ffi>max = ю,+, юшд = ю-- співвідношення (12) набуває вигляду.ад


Vm

- ю-ад )

VVmar+0,565 лДТбР


1+


1+

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