Способ определения параметра затухания и резонансной частоты механической системы с турбулентным трением

 

Изобретение относится к исследованию динамических характеристик механических систем с турбулентным трением, например гидрои пневмодемпферов. Цель изобретения - повышеi ние точности и снижение затрат времени определения параметра затухания и резонансной частоты. Сущность изобретения заключается в возбуждении свободных колебаний исследуемой системы и измерений пяти мгновенных значений виброперемещения через интервал времени, на порядок меньший расчетного значения периода колебаний. Параметр S затухания и резонансную частоту о) системы рассчитьшают по формулам, в которые входят измеренные виброперемещения и интервал времени между измерениями. Изобретение обеспечивает возможность определения ука- .занных характеристик за малое (в пределах полупериода колебаний) время. За один-два периода колебаний можно произвести многократные измерения. Усреднение результатов многократных измерений повьппает точность определения искомых характеристик.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1% (111

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОткРытий (21) 3894809/25-28 (22) 07.05.85 (46) 30.07.87. Бюл. № 28 (71) Куйбышевский политехнический институт им. В.В. Куйбышева (72) В.К. Семенычев и В.Е. Зотеев (53) 620.178.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 670839, кл. С 01 М 7/00, 1977.

Выложенная заявка ФРГ № 2146132, кл. 42к, 34/04, 1973. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ЗАТУХАНИЯ И РЕЗОНАНСНОЙ ЧАСТОТЫ МЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ С ТУРБУЛЕНТНЫМ

ТРЕНИЕМ (57) Изобретение относится к исследованию динамических характеристик механических систем с турбулентным трением, например гидро- и пневмодемпферов. Цель изобретения — повыше ние точности и снижение затрат време(5g 4 G 01 M 7/00, С 01 H 13/00 ни определения параметра затухания

:,и резонансной частоты. Сущность изобретения заключается в возбуждении свободных колебаний исследуемой системы и измерений пяти мгновенных значений виброперемещения через интервал времени, на порядок меньший рас.четного значения периода колебаний.

Параметр S затухания и резонансную частоту () системы рассчитывают по . формулам, в которые входят измеренные виброперемещения и интервал времени между измерениями. Изобретение обеспечивает воэможность определения ука.занных характеристик за малое (в пределах полупериода колебаний) время. ф

За один-два периода колебаний можно произвести многократные измерения.

Усреднение результатов многократных измерений повышает точность определения искомых характеристик.

1326931

S =

1 3 д = - arcos —, В 2

Yn+Y н«КУЙ+

2YI11,,- ß у„

ЗУ„+7„+ ) -7 q (3Yn+ g +Ynre ) 1 где h< =-$АдЬ; 3<=2cos дь;

М =2соь Иь S Ад = < Э ((0,1 — —, и рО

2)

S д 2.(50

1 . Ь

4) = — arccos —, А 2

3 (п7„+(п+2)7л+а h

„.,> - ...» . > .. »-**.„ „° .. >

Изобретение относится к исследованию динамических характеристик механических систем с нелинейными диссипативными силами типа турбулентного (гидродинамического) трения, например конструкционных материалов, гидро- и пневмодемпферов °

Целью изобретения является повышение точности и снижение затрат вре- 10 мени определения параметра затухания и резонансной частоты.

Сущность изобретения заключается в том, что измеряют на отрезке времени, меньшем расчетного значения 15

I периода колебаний, пять мгновенных значений виброперемешивания при свободных колебаниях и определяют по ним параметр затухания и резонансную частоту., 20

Способ осуществляют следующим образом.

При возбуждении, например, ударом или срывом установившихся вынужденных колебаний, свободные колебания исследуемой системы измеряют, начиная т„. т„(т„-т., )т1 (2Y>+> (Yn Y„«+Y«< Yn+g

Для механических систем с нелинейными диссипативными силами типа турбулентного (гидродинамического) трения затухающие свободные колебания при дискретизации с периодом 4 будут представлены в виде временной последовательности

7(п4)=У = sinC435 и+ о )

1+SAо ь и

40 (1) где ы — резонансная частота системы;

S — параметр затухания;

А У вЂ” амплитуда огибающей и фаза о О колебаний, соответствующие начальному моменту времени, принятому эа нулевой, n=0, 1, 2, 3

Для любых значений А, S, й,%, для отсчетов по формуле (1) будут справедливы следующие соотношения между отдельными отсчетами 7„, У„, и+ с произвольного момента времени, пять мгновенных значений виброперемещения через интервал времени, на порядок меньший расчетного значения периода колебаний и определяют параметр S затухания и резонансную частоту У системы по соотношениям: где „, „, Y„,» у, Y»,„измеренные мгновенные значения . виброперемещения; — интервал времени между измерениями;

Соотношение (2) будет справедливо и при любых других значениях и (на" пример, (n+1), (n+2) и т.д.), сдвинутых по временной оси относительного п-го, принятого за начальный, т.е. легко образуется система трех линей" ных уравнений относительно трех неизвестных h„, il> 3, решение которой с учетом принятых обозначений, определяет параметр S затухания и резонансную частоту У

S— где Y„, Y„+,, It+2 alt 3 n+ 4 — измеренные мгновенные значения виброперемещения; — интервл времени между измерениями;

Формула изобретения 25

Способ определения параметров затухания и резонансной частоты механической системы с турбулентным трениУ 1 УН+2 f Y И+ 1 и+й и+1 д Y+,,у и+ (.4-уи )+у +а( 3 и 1+ И+ (ОФ 3

3Y>+Yq+y )-Yn+a (3Yn

+Ynit ) Составит дь В. Семенычев

Редактор Ю. Середа Техред П.Олийнык Корректор В. Бутяга

Заказ 3273/37 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4 з

1 26931

Малое требуемое время измерений ем, по которому возбуждают свободные (от Y äî У 4 оно составляет 4h) колебаний исследуемой системы и измепозволяет повысить точность опреде- ряют несколько мгновенных значений ления S u td путем многократных изме-, 5 виброперемещения, о т л и ч а ю— рений и усреднений полученных резуль шийся тем, что, с целью повышетатов. Кроме того, оно дает воэмож-" ния точности и снижения затрат вреность проводить определение парамет- меня, измеряют пять мгновенных знаров за долю цикла колебаний, а при чений виброперемещения через ийтервведении усреднения — один-два цик- ip вал времени, на порядок, меньший ла колебаний, тем самым снижая тре- расчетного значения периода колебабования к техническим средствам, за- ний, и определяют параметр S затудающим режим свободных колебаний хания и резонансную частоту сд систе(крепление, возбуждение механической мы по соотношениям: системы), появляется возможность ана- 15 Я лиза систем с большим затуханием (или уп+ — у при малом усилии возбуждения). Выбор Я+ момента времени для начального п-го т отсчета виброперемещения произволен. 1 ° Яф

И = — arccos

Определение 3„и 3 проводится через 2о Ь 2 отношение У< Y„ <°, Уи+а ° ° Уи а отсчетов, что устраняет мультиплика тивные погрешности измерений.