Устройство для моделирования изгибных колебаний балок в однородном магнитном поле

 

00 476576

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.01.73 (21) 1873311/18-24 с присоединением заявки № осУдаРствеииый комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР

Опубликовано 05.07.75. Бюллетень № 25 (51) М, Кл. G 06g 7/68 (53) УДК 681.333(088.8) и открытий

Дата опубликования описания 11.03.76 (72) Авторы изобретения

Е. М. Набока и С. Л. Цыфанский (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ИЗГИБНЪ|Х

КОЛЕБАНИЙ БАЛОК В ОДНОРОДНОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и может быть использовано для исследования изгибных колебаний балок, находящихся в однородном поле постоянного магнита.

В практике машиностроения, приборостроения встречаются конструкции, расчетная схема которых может быть представлена в виде балки, находящейся в однородном поле постоянного магнита.

Известно устройство для моделирования изгибных колебаний стержней, содержащее источники постоянных напряжений и последовательно включенные дроссели, которые через трансформаторы с последовательно включенными вторичными обмотками подключены к соответствующим точкам соединения конденсаторов с выходами генераторов тока и входами интеграторов.

Однако оно не позволяет моделировать изгибные колебания балок, находящихся в однородном поле постоянного магнита, так как

<е имеет электрического аналога силового воздействия на балку со стороны постоянного магнита.

Предложенное устройство отличается тем, что в схему известной конечно-разностной модели-аналога изгибных колебаний включены сумматоры, квадраторы и дополнительные дросселн по числу конденсаторов, точки соединения которых с выходами генераторов тока н входами интеграторов подключены через соответствующие дополнительные дроссели к шине нулевого потенциала, выходы сумматоров соединены со входами соответствующих генераторов тока, а входы — с соответстгую1цими источниками постоянного напряжения и выходами соответствующих интеграторов.

10 Это позволяет моделировать изгибные колебанчя балок, находящихся в однородном поле постоянного магнита.

На чертеже представлена одна ячейка (модели) предлагаемого устройства.

15 Предлагаемое устройство содержит источники постоянных напряжений 1, последовательно включенные дроссели 2, которые через трансформаторы 3 с последовательно включенными вторичными обмотками подключены

20 к соответствующим точкам соединения конденсаторов 4 с выходами генераторов тока 5 и входами интеграторов 6, сумматоры 7, квадраторы 8 и дополнительные дроссели 9 по числу конденсаторов, точки соединения ко25 торых с выходами генераторов тока и входами интеграторов подключены через соответствующие дополнительные дроссели к шине нулевого потенциала. Выходы сумматоров соединены со входами соответствующих гене30 раторов тока, а входы — с соответствующи476576 ми источниками постоянного напряжения и выходами квадраторов, входы которых присоединены к выходам соответствующих интеграторов.

iia балку, находящуюся в однородном поле постоянного магнита, действует сила притяжения, интенсивность которой определяется по формуле

q„= —, 1+ 2 — У +3, (1) где k — коэффициент пропорциональности; а — расстояние между осью балки и магнитом.

Сила притяжения магнита по отношению к балке является внешней силой, однако она зависит от прогиба балки у. На элемент физической конечно-разностной модели длиной

Лх действует сила

Q„= ЬХ вЂ” + ЛХ вЂ” у+ ЛХ вЂ” у (2) 1

)г = —,Уг

Принимая во внимание, что токи, вытекающие из узлов, приняты за положительные, до(4) Принимая во внимание вторую систему электромеханических аналогий, где аналогом силы является ток, а аналогом скорости прогиба у напряжение на конденсаторах, работу устройства можно объяснить следующим образом. Напряжение с конденсатора 4 у; аналог скорости прогиба балки, интегрируется по времени с помощью интегратора 6. На вход квадратора 8 подается напряжение, пропорциональное прогибу балки, s с вых, — )гв Угг — гвуг о а с выхода снимается напряжение йз)г у, Напряжение Аф2уг, и напряжение источника постоянного напряжения 1 подается на вход сумматора 7. На входе образуется напряжение k4kgk2ssi+k4li которое с помощью

-генератора тока 5 преобразуется в ток:

Is = kÊ kü kç k Ós + kз kз ls) (3)

Ток, текущий через дополнительный дроссель 9, равен полнительно к уравнению Киргофа для узла у; добавляются слагаемые гзkàkç4уг+вгзk, s+ —,уг

l) отображающие токи, являющиеся аналогом силы притяжения магнита.

Складывая первые части. уравнений (3) и

1О (4) и сравнивая с выражением (2) приходим к необходимости принять: Х) =,,1, а2

2ЬХ/г 1 аз г . г

: гв 4 в)4

3.1Х)г г а4

Параметры устройства определяются из соотношений (5) . Колебания в схеме устройства возбуждаются звуковым генератором, фиксируются с помощью вольтметров и осциллографов. Частоты и формы колебаний определяются резонансным методом.

Предмет изобретения

30 a ñòðoéñòâ0 для моделирования изгибных колебаний балок в однородном магнитном поле,.содержащее источники постоянных напряжений и последовательно включенные дроссе35 ли, которые через трансформаторы с последовательно включенными вторичными обмотками подключены к соответствующим точкам соединения конденсаторов с выходами генераторов тока и входами интеграторов, о тл ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения

40 точности, оно содержит сумматоры, квадраторы и дополнительные дроссели по числу конденсаторов, точки соединения которых с выходами генераторов тока и входами интеграторов подключены через соответствующие

45 дополнительные дроссели к шине нулевого потенциала; выходы сумматоров соединены со входами соответствующих генераторов тока, а входы — с соответствующими источниками постоянного напряжения и выходами квадра50 торов, входы которых присоединены к выходам соответствующих интеграторов.

476576

° ° Ô

Составитель С. Цыфанский

Редактор Л. Утехина Техред М. Семенов Корректор Л. Денискина

Заказ 122/7 Изд. № 934 Тираж 679 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2