Способ получения резонансных колебаний

 

способ ПОЛУЧЕНИЯ РЕЗОНАНСНЬК КОЛЕБАНИЙ, заключающийся В том, что на ги роЬ1еханическую колеба ,,тельную систему воздействуют генератором колебаний и, изменяя массу жидкости в системе, настраивают ее на резонансный режиМ( отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона и повышения стабильности, изменение масса производят генератором колебаний по гармоническому закону и регулируют амплитуду и частоту изменения массы до возникновения УСТОЙЧИВЫХ параметрических колебаний. (Л 5 оо ел СП)

СОЮЗ СОВЕТСИИХ

РЕСПУБЛИН

3(р Б 15 В 21/12 (21) 2874195/25-,06 (22) 24.01.80 (46) 30. 03.83. Бюл. М 12 (72) A.Â.Òðîöåíêî и Ю.Г.Брунштейн (53) 621.525(088.8) (56) 1. Авторское. свидетельство СССР

9 124179 кл. G 01 М 13/00, 1959..

2. Авторское свидетельство СССР

9 493677, .кл. G 01 L 9/18, 1976. (54)(57} СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕЗОНАНСНЫХ КОЛЕБАНИЙ, заключающийся s том, ;что на гидромеханическую колеба„.SU„„1008516 А

„тельную систему воздействуют ге- нератором колебаний и, изменяя массу жидкости в системе, на«страивают ее на резонансный режим, ;о т л и ч а ю щ н и с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона и повышения стабильности„ изменение массы производят генератором колебаний по гармоническому закону и регулируют амплитуду и частоту изме« нения массы до возникновения устойчивых параметрических колебаний.

1008516

Изобретение относится к вибротехнике и может быть использовано в при" боростроении и метрологии.

Известен способ получения колебаний, заключающийся в воздействии ге" нератора колебаний жидкости с гидромеханической колебательной системой.

По этому способу генератором создают в гидромехани 1еской системе переменное давление жидкости, в результате чего система совершает вынужденное . колебательное движение (1) .

Недостаток способа - узкий частотный диапазон.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения резонанс- )5 ных колебаний, заключающийся.в том, что на гидромеханическую колебатель- . ную. систему воздействуют генератором колебаний и, изменяя массу жидкости в системе, настраивают ее на резонанс, ный режим (2).

Недостатком известного способа является то, что он не позволяет получить колебания с частотой, лежащей за пределами рабочего диапазона частот генератора колебаний, что ограничивает частотный диапазон получаемых колебаний. Кроме того, недостатком способа является также сравнительно низкая стабильность получаемых колебаний, обусловленная тем, что изменение параметров гидромеханической системы под воздействием влияющих факторов (например, темпе" ратуры, вибрации и др.) приводит к изменению собственной частоты колебаний системы, а следовательно, и частоты. получаемых колебаний.

Цель изобретения - расширение час" тотного диапазона и повышение ста бильности, 40

Указанная цель достигается тем., что согласно способу. получения резонансных колебаний, заключающемуся в том, что на гидромеханическую коле- 45, бательную систему воздействуют генератором колебаний и, изменяя массу жидкости в системе, настраивают ее на резонансный. режим, изменение массы производят генератором колебаний по гармоническому закону и регулируют амплитуду и частоту изменения массы до возникновения устойчивых параметрических колебаний. Гармоническое изменение массы гид- 5 ромеханической колебательной системы посредством генератора колебаний жидкости позволяет получить параметрически возбуждаемые резонансные колебания в интервалах частот, близких к совокупности собственных частот ко-60 лебаний гидромеханической системы соответствующей формы.

При этом частота модуляции u) при .

4-м параметрическом резонансе связана с собственной частотой Qq систе" 65 мы R-й формы, где R=l, 2, 3..., со" отношением

4J

2ЯР (1) где n l 2, 3...

Наличие ряда областей параметрического возбуждения позволяет при гармоническом изменении массы системы получать резонансные колебания с частотами, равными собственным частотам системы и лежащими вне рабочего диапазона частот применяемого генератора колебаний жидкости, что расширяет частотный диапазон получаемых колебаний.

Если спектр частот, при которых возникают резонансные колебания, при обычном резонансе является точечным и совпадает с совокупностью собственных частот системы,. то при параметрических резонансах он состоит из ряда интервалов (областей), Длины которых зависят от амплитуды параметрического возмущения, Это приводит к постоянству частоты возбуждаемых в системе резонансных колебаний даже при значительных изменениях начальных (средних за период изменения) значений параметров системы под действием влияющих факторов, что повышает стабильность получаемых колебаний.

На чертеже изображен возбудитель колебаний, реализующий способ.

Возбудитель колебаний содержит корпус, выполненный в виде двух полых цилиндров 1 и 2, продольные оси которых взаимно перпендикулярны. Ра торцах цилиндра 1 закреплены мембраны 3, центры 4 которых соединены жестким стержнем 5. Цилиндры. 1 и 2 заполнены рабочей жидкостью 6. В цилиндре 2 расположен генератор 7 колебаний. Объем рабочей жидкости Ц, ограниченный внутренней поверхностью цилиндра 1 и мембранами 3, составляет гидромеханическую колебательную сйстему. Стрелками A и Б показаны, .соответственно направления колебаний гидромеханической колебательной системы и жидкости 6 в цилиндре 2.

Способ осуществляется следующим образом.

Генератором 7 колебаний гармони чески изменяют количество жидкости ! в полости цилиндра 1 эа счет упругой деформации мембран 3 и, тем самым, периодически меняют массу колебательной системы. Устаыовив амплитуду изменения, превышающую пороговое значение, характерное для данной системы и зависящее от значения коэффициента демпфирования, меняют частоту изменения до возникновения устойчивых колебаний в одной иэ областей параметрического резонанса. Возникновение параметрических колебаний обусловлено наличием флуктунционных движений в жидкости. Энергия состав1008516

Составитель 3. Пимахова

Редактор С.Пекарь Техред Л.Пекарь г

Корректор. С . Шекмар

Заказ 2307/48 Тираж 715 Подписное

ВНИИПИ Росударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная„ 4 ляющих этих движений в направлении оси цилиндра 1 является той первоначальной энергией, от которой начинается параметрический процесс. При этом частота изменения массы системы (частота возбуждения) .лежит вблизи частот, определяемых соотношением

{1). Таким образом,-меняя амплитуду и частоту изменения массы, а также собственную частоту колебаний системы, можно плавно менять .амплитуду и частоту возбуждаемых колебаний, не выходя из области соответствующего

:параметрического резонанса в любой иэ собственных форм колебаний гидромеханической системы, Стержень 5 осуществляет синхронизацию колебаний мембран 3 °

Возможность возбуждения резонансных колебаний с частотой,,превышаю .щей рабочий диапазон частот генератора колебаний, как это следует из выражения (1), а также наличие областей параметрической колебательной системы расширяют частотный диапазон получаемых колебаний.

5 явление синхронизации, присущее . эффекту параметрического возбуждения .н заключающееся в уменьшении влияния изменения параметров колебательной системы под воздействием

1О влияющих факторов на частоту получаемых колебаний, обуслов лено наличием интервалов частот, областей) параметрического возбужде ния.

Резонансные колебания, возбуждаеьые в системе, могут иметь место при частотах изменения массы, отличных от частоты свободных колебаний системы. Это повышает стабильность олучаемых, колебаний.