Способ определения динамических характеристик линейной механической системы

 

Изобретение относится к виброизмерительной технике и может быть использовано для определения динамических характеристик линейной механической системы. Цель изобретения - повышение точности. Это достигается путем возбуждения колебаний системы по одной исследуемой форме. На систему воздействуют возбудителем гармонических колебаний с монотонно изменяющейся частотой, фиксируют частоту и амплитуду воздействия в момент прохода резонансной частоты системы, измеряют значения восьми отсчетов колебаний за время, меньшее полупериода воздействия, а динамические характеристики определяют из соотношений, приведенных в тексте описания изобретения. 1 ил.

СОК)З СОВ»»СКИХ

СОЦИАЛИСТИ If СКИХ

f f Ñf7×f ËÈK

»1Н1 G 01 M 7!00

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТГТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«=-; »

0с 4

О

4 ос ф

ff = к,(к+1),(к+2),(к+3),)3,21} 4663891/26 (22) 21.03.89 (46) 15.08,91. Бюл, ¹ 30 (71) Куйбышевский политехнический институт им. В В.Куйбышева (72) В.К.Семенычев и А,Н.Тырсин (53) 620.178.8 (088.8) (56) АР орское свидетельство С ..f.Р

¹ 1415103, кл. G 01 М 7/00 1986 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕ/1ЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЛИНЕЙНОЙ МЕХЯНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ (57) Изобретение относится к вибгоизмерительной технике и может быть использовано для определения динамических характериИзобретение относится к виброиэмерительной технике и может быть использовано для определения динамических характеристик линейной механической системы.

Цель изобретения — повышение точности.

На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующего способ.

Сущность способа заключается в следующем.

На механическую систему воздействует возбудитель гармонических колебаний с монотонно изменяющейся частотой. После прохода резонансной частоты системы частоту воздействия и амплитуду фиксируют.

Затем в течение полупериода гармонического воздействия измеряют восемь текущих значений колебаний системы на резонансной частоте. Динамические характеристики: параметр затухания а, резонансную частоту fp, частоту вынужденных колебаний f определяют из соотношений:.SU 1670464A1 стих линейной механической системы.

Цель изобретения — повышение точности.

Это достигается путем возбуждения колебаний системы по одной исследуемой форме. На систему воздействуют возбудителем гармонических колебаний с монотонно изменяющейся частотой, фиксируют частоту и амплитуду воздействия в момент прохода резонансной частоты системы, измеряют значения восьми отсчетов колебаний за время, меньшее полупериода воздействия, а динамические характеристики определяют из соотношений, приведенных в тексте описания изобретения, 7 ил.

1 и — Л14 тр = 2 — т Л дгссо$

2 л 2 а.4 (1 — А4 ) где Л вЂ” интервал времени между измерениями начений колебаний:

А1 Аг )э и 4 — коэффициенты определяются путем решения системы линейных уравнений четвертого порядка 1 Х п — 1 12 Х n — 2 +4 Х n — Э вЂ” 4 Хп — 4 =Ма

Xk-n,... Xk+3 — текущие значения колебаний в моменты времени (К вЂ” 4) Л., (К + 3)

Л .

Устройство, реализующее способ, содержит последовательно соединенные ге3

1670464

55 нератор 1 и блок 2 преобразования, осуществляющий воздействие вибрационной нагрузки на линейную механическую систему

3, блок 4 управления частотой, подключенный выходом к входу генератора, вибропреобраэователь 5, установленный на системе

3 и соединенный с входами амплитудного детектора 6 и аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 7 через переключатель 8.

Выход детектора 6 подключен через блок 9 задержки к входу блока 10 сравнения, другой вход которого соединен с выходом детектора 6 непосредственно. Выходы блока

10 сравнения соединены с входами блока 4 управления и переключателя 8. Устройство содержит последовательно соединенные элементы 11 — 17 задержки, вход и выход каждого из них соединен с входами блока

18 вычисления, на выходе которого формируются сигналы, соответствующие значениям параметра затухания а, резонансной частоты fp системы и частоты вынужденных колебаний f. Вход элемента 11 задержки соединен также с выходом АЦП 7.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 формирует гармонический сигнал заданной частоты. Этот сигнал поступает на вход блока 2 преобразования электрического сигнала в механические колебания, который воздействует на механическую систему 3, возбуждая в ней колебания. Изменение частоты гармонического сигнала осуществляется блоком 4 управления частотой. С выхода вибропреобоазователя 5 сигнал поступает в зависимости от режима работы (формирование сигнала в виде биений или определение динамических характеристик) на вход детектора 6 или АЦП 7. Выбор одного иэ них осуществляется переключателем 8. При изменении частоты гармонического воздействия переключатель 8 соединяет выход вибропреобразователя 5 с входом детектоС., p8 6; при фиксированной частоте гармонического воздействия переключатель 8 соединяет выход вибропреобразователя 5 с входом АЦП 7. До прохода частоты гармонического воздействия через резонанс механической системы 3 выход вибропреобразователя 5 соединен с входом детектора 6. Детектор 6 выделяет огибающую поступающего на его вход сигнала. С выхода детектора 6 сигнал одновременно поступает на входы блока 9 задержки и блока 10 сравнения. Блок 9 задерживает на заданное время поступающий на его вход сигнал. В блоке 10 сравниваются пос1 упающие íà его входы сигналы с выходов детектора 6 и блока 9, Если уровень первого

40 сигнала больше уровня второго сигнала, то на выходе блока 10 сравнения формируется сигнал с постоянным напряжением U<, в противном случае — с постоянным напряжением Ug. Сигнал с выхода блока 10 сравнения поступает на входы блока 4 управления частотой генератора 1 и переключателя 8.. Если на их входы поступает сигнал с напряжением U1, то блок 4 управления монотонно изменяет частоту гармонических колебаний, формируемых генератором 1, а переключатель 8 соединяет выход вибропреобразователя 5 с входом детектора 6, Если на входы блока 4 и переключателя

8 поступает сигнал с напряжением Up, то блок 4 управления фиксирует частоту генератора 1, а переключатель 8 соединяет выход вибропреобразователя 5 с входом АЦП

7. До прохода моно1оннг изменяющейся частоты гармонического воздействия через резонанс огибающая колебаний механической системы монотонно возрастает. Это соответствует сигналу с напряжением Ui на выходе блока 10 сравнения, После прохода монотонно изменяющейся частоты гармонического воздействия через резонанс огибающая колебаний начинает убывать. Это соответствует сигналу с напряжением Uz на выходе блока 10 сравнения и запуску АЦП

7. С выхода АЦП 7 сигнал поступает на вход элемента 11 и далее на входы элементов 12 — 17 задержки, каждый из которых задерживает сигнал на время Л . На выходах АЦП

7 и элементов 11 — 17 задержки формируются соответственно отсчеты Х -4, Х -з, Х -g, Хи, Xk Х +1, Х +г, k+3, которые подаются на входы блока 18 вычисления, осуществляющего решение системы линейных уравнений и определение .

Л1 Лз A з Л4 а. fpf.

Формула изобретения

Способ определения динамических характеристик линейной механической системы, заключающийся в том, что воздействуют на систему возбудителем гармонических колебаний с монотонно изменяющейся частотой, измеряют текущие значения колебаний, определяют динамические характеристики, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, фиксируют частоту и амплитуду воздействия в момент прохода через резонансную частоту системы, измеряют восемь значений колебаний эа время, меньшее полупериода воздействия, динамические характеристики определяют из соотношений

2ЛЬЪ

1670464

1 Лз -Ai4

fp = Л агссов

2 ë 2 (1 где а — параметр затухания;

fp — резонансная частота;

f — частота вынужденных колебаний;

Л вЂ” интервал времени между измерениями:

Л, Л, Лз и Лд- коэффициенты, 1 Л1 — Яз

2 гу о 2т! - — у

Составитель А.Каратыш

Техред М.Моргентал Корректор Т.Малец

Редактор А.Долинич

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2741 Тираж 340 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5