Устройство для моделирования изгибных колебаний вращающихся валов

Авторы патента:

ЦЫФАНСКИЙ СЕМЕН ЛЬВОВИЧ

НАБОКА ЕВГЕНИЙ МИХАЙЛОВИЧ

МЕЛЬНИКОВ ГЕОРГИЙ ФОМИЧ

G06G7/68 - строительных конструкций, например балок, консолей, распорок

(н) 458692

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 04.01.73 (21) 1873303/18-24 (51) М. Кл. б 06g 7/68 с присоединением заявки №

Государственньа комитет

Совета Министров СССР ао делам изобретений и открытнй (32) Приоритет

Опубликовано 25.01.75. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 14.04.75 (53) УДК 681.333.51 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. Л. Цыфанский, Е. М. Набока и Г. Ф. Мельников (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ИЗГИБНЫХ КОЛЕБАНИЙ ВРАЩАЮЩИХСЯ ВАЛОВ

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для исследования изгибных колебаний вращающихся валов, имеющих поперечное сечение, жесткость которого различна по различным направлениям.

Известные аналоговые устройства для моделирования изгибных колебаний стержней, состоящие из трансформаторов, дросселей и конденсаторов, не позволяют учитывать при моделировании влияние неоднородной жесткости вала, так как не имеют аналогов,периодически изменяющейся жесткости в вертикальном направлении веса вала.

Предлагаемое устройство позволяет моделировать изгибные колебания валов с учетом неравномерной жесткости в различных направлениях. Это достигается путем включения в схему известной конечно-разностной моделианалога изгибных колебаний элементов, реализующих недостающие аналоги. Для этого схема устройства содержит добавочно источники постоянных напряжений по числу конденсаторов и усилители с управляемыми резисторами в цепи обратной связи, входы которых подключены к соответствующим источникам постоянных напряжений, а входы соединены с входами соответствующих генераторов тока.

На чертеже, приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство для моделирования изгибных колебаний вращающихся валов состоит из

5 конечноразностной модели 1 на пассивных элементах и активных цепей, моделирующих распределение дополнительных сил, возникающих в результате вращения вала неоднородной жесткости. Активные цепи состоят из опе10 рационных усилителей 2, в цепи обратной связи которых включены электронные управляемые сопротивления 3, генераторов тока 4 и источников 5 постоянного напряжения l„, l„ <, 1;+s Входы операционных усилителей 2

15 подсоединены к источникам постоянного напряжения, а выходы вЂ” к входам генераторов тока 4. Выходы генератора тока подключены к узлам соединения вторичных обмоток трансформаторов с конденсаторами в линии пере20 резывающих сил модели.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Напряжения l;, I;+, l;+>, являющиеся аналогами прогибов вала под действием собственного веса подаются на входы

25 операционных усилителей 2. Сопротивления в цепях обратных связей усилителей изменяются по синусоидальному закону с частотой в два раза превышающей угловую скорость вращения вала. В связи с этим напряжение

458002

Составитель Е. Митрошин

Техред Т. Миронова

Редактор Е. Гончар

Корректор Н. Аук

Заказ 928719 Изд. ¹ 460 Тираж 679 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 на выходах усилителей также будет изменяться с частотой в два раза превышающей угловую скорость вращения вала.

Преобразуя эти напряжения с помощью генераторов тока 4 в токи, получаем распределение переменной составляющей дополнительных токов в узлах соединения вторичных обмоток трансформаторов модели, аналогичное распределение дополнительных вертикальных сил по длине вала, появляющихся в результате вращения вала с неравномерной жесткостью в различных направлениях.

Конкретная величина переменной составляющей токов определяется величиной постоянного напряжения 4 и коэффициентами передачи операционных усилителей и генераторов тока. Колебание в схеме модели вызывается изменением сопротивлений в цепях обратных связей усилителей. Эти электронные сопротивления управляются напряжением от звукового генератора. Параметры колебаний регистрируются при помощи,катодных вольтметров и осциллографов. Частоты формы колебаний определяются резонансным методом.

Предмет изобретения

5 Устройство для моделирования изгибных колебаний вращающихся валов, содержащее последовательно включенные дроссели которые через трансформаторы с,последовательно соединенными вторичными обмотками под10 ключены к соответствующим конденсаторам и генераторам тока, выходы которых подключены к узлам соединения соответствующих конденсаторов с вторичными обмотками трансформаторов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 15 что, с целью расширения области применения, оно содержит источники постоянных напряжений,по числу конденсаторов и усилители с управляемыми резисторами в цепи обратной связи, входы которых подключены к соответ20 ствующим источникам:постоянных напряжений, а выходы соединены с входами соответствующих генераторов тока.