Способ определения параметров колебательной системы

 

Изобретение относится к виброизмерительной технике. Цель изобретения - расширение области использования за счет определения параметров также и колебательной двухмассовой системы с двумя степенями свободы. Это достигается благодаря тому, что жестко закрепляют на вибростенде первую массу и возбуждают колебания второй массы на упругом элементе и регистрируют частоту собственных колебаний второй массы, затем жестко соединяют первую массу со второй, возбуждают колебания суммарной массы на упругом элементе и регистрируют частоту собственных колебаний суммарной массы и по полученным значениям по приведенным соотношениям определяют параметры двухмассовой колебательной системы. 2 ил.

Изобретение относится к виброизмерительной технике, а именно к способам измерения параметров колебаний.

Известен способ определения частоты собственных колебаний системы, по которому ее возбуждают вибростендом и регистрируют частоту собственных колебаний [1].

Однако он обладает недостаточной точностью при измерении частоты собственных колебаний двухмассовой системы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ определения параметров колебательной системы, согласно которому ее возбуждают вибростендом и регистрируют частоту собственных колебаний, поочередно жестко закрепляют на вибростенде одну из масс и возбуждают колебания другой на упругом элементе, регистрируют частоту собственных колебаний каждой массы и по полученным величинам определяют частоту собственных колебаний двухмассовой системы [2].

Hедоcтаток извеcтного cпоcоба - ограниченная облаcть применения, обуcлов- ленная невозможноcтью определения cобcтвенных чаcтот двухмаccовой cиcтемы c двумя cтепенями cвободы за cчет невозможноcти поочередного закрепления каждой из маcc двумаccовой cиcтемы на платформе виброcтенда.

Цель изобретения - расширение области использования за счет определения параметров также и колебательной двухмассовой системы в двумя степенями свободы.

Это достигается, что в сgособе определения параметров колебательной системы, заключающемуся в том, что жестко закрепляют на вибростенде первую массу, возбуждают колебания второй массы, установленной на первой посредством упругого элемента, измеряют частоту собственных колебаний второй массы и по измеренной частоте определяют параметры колебательной системы, согласно изобретению дополнительно жестко соединяют первую массу со второй, устанавливают суммарную массу на вибростенде посредством упругого элемента, возбуждают колебания суммарной массы, измеряют частоту ее собственных колебаний и учитывают результат измерения при определении параметров колебательной системы.

На фиг.1 а,б представлен общий вид двухмассовой двухкоординатной колебательной системы, реализующий предложенный способ: 1а - консервативной; 1б - диссипативной; на фиг.2а - структура двухмассовой системы на вибростенде для определения с₂, m₂ (или с₂, m₂, h₂); на фиг.2б - структура двухмассовой двухкоординатной системы на вибростенде для определения с₁, m₁ (или с₁, m₁, h₁).

Устройство для реализации предложенного способа содержит вибростенд 1, исследуемую двухмассовую систему 2, вибропреобразователь 3, вычислительный блок 4.

Исследуемая система 2 устанавливается на вибростенд 1. Вибропреобразователь 3 жестко установлен на второй массе m₂ системы 2 и соединен с входом вычислительного блока 4, на второй и третий входы которого подаются сигналы, соответствующие добавочным массам Δ₁m и Δ₂m.

Предложенный способ определения параметров колебаний заключается в следующем.

Режим А. Одну из масс, например m₁, жестко закрепляют на платформе вибростенда 1 (фиг. 2а) и возбуждают собственные колебания массы m₂, которые регистрируют с помощью вибропреобразователя 3, установленного на массе m₂. Регистрируют собственную частоту массы m₂.

Устанавливают на массу m₂ пробную массу Δ₁m и регистрируют собственную частоту массы (m₂+ Δ ₁m). С помощью вычислительного блока 4 определяют параметры с₂, m₂ консервативной колебательной системы.

В случае диссипативной колебательной системы устанавливают на массу m₂ поочередно первую и вторую пробные массы Δ₁m, Δ₂m и регистрируют собственные частоты масс (m₂+ Δ ₁m), (m₂+ Δ₂m). С помощью вычислительного блока 4 определяют параметры с₂, m₂, h₂.

Режим В. Соединяют жесткой связью массы m₁ и m₂, устанавливают на вибростенде 1 суммарную массу (m₁+m₂), имеющую гибкую связь с платформой вибростенда. Возбуждают собственные колебания массы (m₁+m₂) и регистрируют ее собственную частоту.

Устанавливают на массу (m₁+m₂) первую пробную массу Δ₁m и фиксируют собственную частоту массы (m₁+m₂+ Δ₁m). С помощью вычислительного блока 4 определяют параметры m₁, c₁.

В случае диссипативной колебательной системы устанавливают на массу (m₁+m₂) поочередно сначала первую Δ₁m, а затем - вторую пробную массу Δ₂m и регистрируют собственные частоты масс (m₁+m₂+ Δ₁m), (m₁+m₂± Δ₂m).

С помощью вычислительного блока 4 определяют параметры m₁, c₁, h₁, а также собственные частоты консервативной и диссипативной колебательной системы на основе информации о параметрах m₁, c₁, h₁, m₂, c₂, h₂.

Формула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ, заключающийся в том, что жестко закрепляют на вибростенде первую массу, возбуждают колебания второй массы, установленной на первой посредством упругого элемента, измеряют частоту собственных колебаний второй массы и по измеренной частоте определяют параметры колебательной системы, отличающийся тем, что, с целью расширения области использования за счет определения параметров также и колебательной двухмассовой системы с двумя степенями свободы, дополнительно жестко соединяют первую массу с второй, устанавливают суммарную массу на вибростенде посредством упругого элемента, возбуждают колебания суммарной массы, измеряют частоту ее собственных колебаний и учитывают результат измерения при определении параметров колебательной системы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2