Способ определения частоты собственных колебаний материала

 

Изобретение относится к технике вибрационных испытаний. Целью изобретения является расширение класса исследуемых материалов за счет возможности исследования сыпучих материалов. Исследуемый сыпучий материал размещают внутри сосуда, возбуждают в нем колебания ударным импульсом, создаваемым путем разгона сосуда вертикально вниз и его торможения, и регистрируют колебания материала с помощью датчика давления, подключенного к регистрирующему прибору. Длительность ударного импульса задают большей полупериода собственных колебаний сосуда, благодаря чему собственные колебания в сосуде не возникают и не искажают регистрируемые колебания сыпучего материала. Максимальную скорость V<SB POS="POST">макс</SB> разгона задают не больше величины V<SB POS="POST">макс</SB>=βω<SB POS="POST">о</SB>В√1+Α<SB POS="POST">G</SB>/Ω<SP POS="POST">2</SP>B-Α<SB POS="POST">G</SB>Τ<SB POS="POST">V</SB>/2, где Τ<SB POS="POST">V</SB>=ε<SP POS="POST">3</SP>D<SP POS="POST">2</SP>ρ/[150*98M(1-ε<SB POS="POST">O</SB>)] - время релаксации фаз, с

B=H(ε<SB POS="POST">O</SB>-ε)/(1-ε<SB POS="POST">O</SB>)деформация слоя, м

β=√1-Ω<SP POS="POST">2</SP>Τ<SP POS="POST">2</SP>/4 - коэффициент затухания

Ω<SB POS="POST">O</SB> = 2φF<SB POS="POST">C</SB> - угловая частота собственных колебаний слоя, 1/с

F<SB POS="POST">C</SB> - собственная частота колебаний слоя, 1/с

ε- порозность плотноупакованного слоя

ε<SB POS="POST">O</SB> - порозность свеженасыпанного слоя

H - высота слоя, м

Α - коэффициент сухого трения

G - ускорение свободного падения м/с<SP POS="POST">2</SP>

*98M - динамическая вязкость газа, Па<SP POS="POST">.</SP>с

D<SB POS="POST">R</SB> - диаметр частиц, м

ρ - плотность частиц, кг/м<SP POS="POST">3</SP>. 1 ил.

(5!) 4 С 01 Н 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ пучих материалов.

; & + Ъ " . „где ф СОЮЗ СОВЕТСКИХ

;тР .- ссцидлистичксиих

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 435 1 758/25-28 (22) 29. 12. 87 (46) 30.07.89. Бюл. Р 28 (71) Уральский политехнический институт им. С.М.Кирова, (72) А.Ф.Рыжков, М.Г.Зайцев, Г,С.Nyлява, В.А.Микула, А.С.Колпаков, В.И.Светлаков и Б.А.Путрик (53) 620.178.3 (088.8) (56) Колпаков А.С, Интенсификация тепломассопереноса в слое мелкодисперсных частиц виброожижением в резонансных режимах. Дисс.канд. техн. наук. Свердловск, 1983, с.231, Авторское свидетельство СССР

Р 851193, кл. G 01 N 11/16, 1979. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТЫ СОБСТВЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к технике вибрационных испытаний. Целью изоб.ретения является расширение класса исследуемых материалов за счет возможности исследования сыпучих материалов. Исследуемый сыпучий материал размещают внутри сосуда, возбуждают в нем колебания ударным импульсом, создаваемым путем разгона сосуда верИзобретение относится к испытаниям сыпучих материалов, в частности к определению ч ас то ты соб ственных (резонансных) колебаний сыпучих материалов, используемых в качестве промежуточного теплоносителя при терми— ческой и химикотермической обработках металлических изделий, а также при термической обработке (сушке, про„.80„„1497459 А1 тикально вниз и его торможения, и регистрируют колебания материала с помощью датчика давления, подключенного к регистрирующему прибору. Длительность :дарного импульса задают большей полупериода собственных колебаний сосуда, благодаря чему собственные колебания в сосуде не возникают и не искажают регистрируемые колебания сыпучего материала. Максимальную скорость Ч разгона задают не больше величины V.

= Р и,д /1+Н ш В -dq",/2, где

=Е сфр / f E 50p (1- Ес ) 7 — время релаксации фаз, с; В = Н(E — Е)/(E — Ес) деформа=ri=..

Я циент затухания; й),= 2 ti f - угловая частота собственных колебаний слоя, 1/с; f — собственная частота колеI баний слоя, 1/с; Е- порозность плот- С ноупакованного слоя; с — порозность свеженасыпанного слоя; Н вЂ” высота слоя, м; o(— коэффициент сухого трения; q — ускорение свободного паде- р ния, м/с ; р — динамическая вязкость газа, Па с; d — диаметр частиц, м; плотность частиц, кг/м. 1 ил. ь калке и т.д.) самих сыпучих материалов или при их вибротранспортировании и бункеровке.

Целью изобретения является расширение класаа исследуемых материалов за счет возможности исследования сыфЕ9 "v фыВ1+ — — — --— о с «В 2

50 макс

Э 149745

На чертеже изображено устройство для определения частоты собственных колебаний сыпучего материала.

Устройство содержит сосуд 1, изготовленный в виде стального стакана, 5 внутри которого размещают исследуемый сыпучий материал 2. ЕЕа днище сосуда 1 размещен тензорезисторный датчик 3 давления и смонтирована

10 свинцовая накладка 4.

Устройство содержит также две направляющие 5 и основание 6, на котором закреплена свинцовая пластина 7.

Способ осуществляют следующим образом.

Сосуд 1 заполняют исследуемым сыпучим материалом 2 и возбуждают колебания в нем ударным импульсом, создаваемым путем сбрасывания сосуда 1 20 с некоторой высоты h на основание

6 и торможения с помощью свинцовых пластин 7 накладки 4, размещаемых на основании 6 и дне сосуда 1 соответственно. 25

Возникающие в сыпучем материале

2 .при ударе колебания давления регистрируют с помощью датчика 3 давления, подключенного к осциллографу (не показан). Для исключения влияния колебаний сосуда 1 на регистрируемый сигнал длительность ударного импульса задают больше полупериода собственных колебаний сосуда 1 пу-. тем подбора высоты FI материала, высоты h сбрасывания и толщины пластин 7.

Вместе с тем длительность ударного импульса должна быть меньше ожидаемого полупериода собственных колебаний сыпучего материала для того, что-40 бы можно быпо реализовать условие импульсного возбуждения колебаний в исследуемом веществе.

Высоту h сбрасывания устанавливают в диапазоне до максимального значения, вычисляемого из величины мак45 симальной скорости V разгона

М акф г р сЕ «у/ (15p (1 — g )) -BpeMs Релакса ц,фаз, с; В =Н (Е,— Г)/(1 Е.. деформация слоя, м; ф П и "э! коэффициент затухания; п 2" f c уг

) ловая частота собственных колебании слоя, 1/с; f. с — собственная частота колебаний слоя, 1/с; E. — — пороэность плотноупакованного слоя; Е:.о пороэность свеженасыпанного слоя; Н вЂ” высота слоя, м; а - коэффициент сухого трения; q — ускорение свободного падения, м/с ; р- динамическая вяэкость газа, Па с; d — диаме тр частиц, м; g — плотность частиг;, кг/м з

Указанное соотношение определяется тем, что при скорости > V слой сыпучего материала достигает предельного сжатия, при этом слой теряет часть газа, подключающего его в виде пузырей. В плотноупакованном состоянии упругие колебания в слое развиваться не могут, а осциллограмма такого процесса имеет единственный пик.

Частоту собственных колебаний сыпучего материала 2 определяют путем анализа осциллограммы колебаний.

Применение изобретения псзволяет исключить влияния наложенных колебаний сосуда 1 на регистрируемый сигнал благодаря тому, что собственные колебания в сосуде 1 не возбуждаются, так как длительность ударного импульса превышает полупериод собственных колебаний сосуда.

Формула и э о б р е т ения

Способ определения частоты собственных колебаний материала, по которому материал размещают внутри сосуда, возбуждают колебания ударным импульсом, создаваемым путем разгона сосуда вертикально вниз и его торможения, и регистрируют колебания материала с помощью датчика давления, отличающийся тем, что, с целью расширения класса исследуемых материалов эа счет возможности исследования сыпучий материалов, длительность ударного импульса эадают больше полупериода собственных колебаний сосуда, а максимальную скорссть V разгона задают не больше величины, определяемой соотношением

ОЕф d(q ",. „

V = и В 1 + - — - — —--макс р ы В 2 ф где „= Я Д«р /

/ (150 р (1- 4)) - время релаксации фаз, с ь

В=Н Ю; Е)/ (1-Еф) - деформация слоя, м; коэффициент эатухания;, с4 2 (I f — угловая частота соб— ственных колеб аний слоя, 1/с;

f — собственная частота колебаний слоя, 1/с;

1497459

Составитель В. Пастушин

Техред М. Ходанич Корректор М. Самборская

Редактор Н. Горват

Заказ 4430/41 Тираж 511 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". r.Óæãoðîä, ул. Гагарина,101 порозность плотноупакованного слоя; порозность свеженасыпанного слоя; высота слоя, м; коэффициент сухого трения; ускорение свободного падения, м/с динамическая вязкость газа, Па ° с; диаметр частиц, м; плотность частиц, кг/м

Способ определения частоты собственных колебаний материала Способ определения частоты собственных колебаний материала Способ определения частоты собственных колебаний материала 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании, разработке и производстве герконов

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании, разработке и производстве герконов

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к исследованию форм собственных колебаний элементов конструкций

Изобретение относится к частотным испытаниям упругих объектов.

Изобретение относится к акустическим измерениям в условиях слабозаглуиенньос помещений

Изобретение относится к области Измерений резонансных частот

Изобретение относится к исследованию динамических характеристик механических систем с турбулентным трением, например гидрои пневмодемпферов

Изобретение относится к измерительной технике

Изобретение относится к испытательной технике, конкретно к определению параметров линейных механических колебательных систем, в частности рассеяния энергии и частоты собственных колебаний

Изобретение относится к вибродиагностике и может быть использовано для измерения виброскорости вращающихся механизмов, турбин, компрессоров

Изобретение относится к области радиотехнических измерений и может быть использовано для прецизионного измерения двух параметров пьезоэлемета: собственной частоты и добротности в процессе изготовления радиокомпонентов, шлифования, напыления на пьезоэлектрическую подложку и других операций

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения температурного коэффициента частоты у образцов из ферромагнитного материала

Изобретение относится к методикам определения динамических характеристик конструкций балочной схемы при изгибных колебаниях

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам определения резонансной частоты, добротности, амплитуды стационарных резонансных колебаний объекта

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам определения резонансной частоты и добротности колебаний объекта

Изобретение относится к прогнозированию характеристик собственных частот в подсистеме трубок, включающей закрытые кожухом сильфонные компоненты

Изобретение относится к способам и устройствам для измерения частоты колебаний мультикантилевера
Наверх