Способ определения силы сухого трения и коэффициента вязкого трения в колебательных системах с параллельным соединением элементов
Изобретение может быть использовано для диагностики механических колебательных систем. Целью изобретения является упрощение и повьшение точности за счет использования в качестве контролируемых амплитудно-частотных параметров процесса. Изменением возмущающей силы воспроизводят два различных по интенсивности резонансных режима вынужденных колебаний исследуемой системы. Каждьй раз определяют амплитуды Р и Р возмущающей силы, амплитуды А и Ag установившихся колебаний системы, частоту резонанса. По данным величинам находят силу сухого трения и коэффициент вязкого трения. 1 ил, 1 табл. i (/)
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
„„SU„„1462165 А 1
{51)4 G 01 N 19/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
: - г. Г" ° н г)п
Н А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
2 (2) (3)
EF = 4FA, Е рф Ъ P+ðÀ у
E=EF+E> (4) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОП.1РЫТИЯМ
ПРИ ГННТ СССР (21) 421 7085/25-28 (22) 27.03.87 (46) 28.02.89. Бюл. У 8 (71) Рижский политехнический институт им. А.Я. Пельше (72) Б.В. Лушников, С.Л..Цыфанский и N.À. Магоне (53) 620. I78.16 {088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
1р 1323922, кл. G 01 N 19/02, 1985. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ CHJIbI СУХОГО
ТРЕНИЯ И КОЭФФИЦИЕНТА ВЯЗКОГО ТРЕНИЯ
В КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ СОЕДИНЕНИЕМ ЭЛЕМЕНТОВ (57) Изобретение может быть использовано для диагностики механических
1 г
Изобретение относится к трибологии и может быть использовано для диагностики механических колебательных систем.
Целью изобретения является упрощение и повышение точности за счет использования в качестве контролируемых амплитудно-частотных параметров колебательного процесса.
На чертеже представлена схема .4 устройства, реализующего предложенный способ.
Энергия, поступающая в колебательную систему, совершающую вынужденные установившиеся колебания на резонансной частоте и1р под действием возмущающей силы P cos и)р t, за период колебаний равна колебательных систем. Целью изобретения является упрощение и повьппение точности за счет использования в качестве контролируемых амплитудно-частотных параметров процесса.
Изменением возмущающей силы воспроизводят два различных по интенсивности резонансных режима вынужденных колебаний исследуемой системы.
Каждый раз определяют амплитуды Pq u
Рр возмущающей силы, амплитуды А„ и
А установившихся колебаний системы, частоту резонанса. Пб данным величинам находят силу сухого трения и коэффициент вязкого трения. 1 ил, 1 табл. где А — амплитуда колебаний.
Энергия, рассеиваемая диссипативными силами сухого и вязкого трения за тот же период при условии,что колебания практически синусоидальные, соответственно равна где F — сила сухого трения.
Р— коэффициент вязкого трения.
Ввиду того, что колебания установившиеся, имеет место равенство откуда с учетом (1)-{3) следует соотношение
1462165
«Рл = 4F + 7igu)pA<
% P = 4Р +%1ь и А
10 решение которой имеет вид: (5) А„)
4(А 9 - А1) 50
Рн с н с
Р,н Аг,м ð, н Р, F í
Р„,н A ì
70 1,5 10 90 2,3 10 5090 25,5 4,91 18,8 7,28
Возбуждая на частоте саар различны" ми силами со значениями амплитуд Р и Р вынужденные установившиеся колебания с амплитудами А„и А из (4) получаем систему уравнений с неизвестными
Способ осуществляют следующим об- разом.
Изменением возмущающей силы воспроизводят два различных по интенсивности резонансных режима вынужденных колебаний исследуемой системы.
При этом каждый раз определяют амплитуды силы P и Р, фиксируют ам.плитуды А и А, а также частоту ь)р резонанса.
Вь1числение силы F сухого трения и коэфициента ф вязкого трения производят по формулам (5) .
Пример. Генератор 1 синусоидальных сигналов и усилитель 2 электродинамического вибростенда 3 (например, УВЭ 10/5000) служат для возбуждения колебаний вибростола 4 (чертеж). Это приводит к возникновению вынужденных колебаний связанной с вибростолом 4 посредством пру.жины 5 исследуемой системы 6 (например, редуктор давления РД-3-11) с элементами жесткости 7, вязкого 8 и сухого 9 трения.
Вибропреобразовательное устройство 10 (например, ВПУ-2) с пьезоакселерометром 11 служит для определения деформации пружины 5, что дает воэможность рассчитать амплитудное значение P вынуждающей силы по формуле: P = à k, где а — амплитуда колебаний вибростола 4, равная мак симальной деформации пружины 5;
;жесткость пружины 5.
Вибропреобразовательное устройство
12 с пьезоакселерометром 13 и частотомер 14 служат для измерения параметров А и 43р
В таблице представлены результаты контрольных испытаний колебательной системы с параметрами F = 25 н и Ь = 5 нс/м, !
Величины F и j6 соответствуют значениям силы сухого трения и коэф15 фициента вязкого трения, определенных согласно прототипу.
Относительная погрешность в определении F и 1 по предложенному способу составляет, соответственно, 27.
20 и 1,8Х, тогда как по прототипу 24,8Х и 45,4X.
Формула изобретения
25 Способ определения силы сухого трения и коэффициента вязкого трения в колебательных системах с параллельным соединением элементов, заключающийся в том, что дважды при различ30 ных параметрах возмущающей силы возбуждают вынужденные колебания системы и регистрируют параметры колебательного процесса, по которым определяют силу сухого трения и коэффициент вязкого трения, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упроще-, ния и повышения точности, возбуждение вынужденных колебаний производят на резонансной частоте аЭ системы
40 при двух различных амплитудах Р и
Ри, возмущающей силы, измеряют максимальные амплитуды А и А колебаний системы, а силу F сухого трения и.коэффициент ф вязкого трения определяют по формулам., 1462165
Составитель И. Солдатенков
Редактор Н. Горват Техред Л.Олийнык Корректор В. Гирняк
Заказ 666/40 Тираж 788 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при п и ГКНТ СССР
11.3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат Патент, r.Óèãoðîä, у . р
lt II л. Гага ина,101
