Способ частотных испытаний объекта

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ к лвтовскомю свидетильствю (и>84 9 О 23 (61) Дополнительное к авт. сйид-ву(51) м. кл.з (22) Заявлено 21,0372 (21) 1761786/25-28 01 М 7/00 с присоединением заявки Но—

Государственный комитет

СССР яо делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230781.Бюллетень Ио 27

Дата опубликования описания 230781 (5З) ИЖ 620 ° 178..53(088. 8) (72) Авторы изобретения

В. А, Лазарян, В. Ф. Ушкалов и В. В. Кулябко о

} t., Г"; j0. 4 г

Днепропетровское отделение института механики

AH Украинской ССР (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ЧАСТОТНЫХ ИСПЫТАНИЙ OBbEKTA

Изобретение относится к испытательЙой технике, а именно к способам частотных испытаний объектов, и может быть использовано, например, в авиастроении при исследовании частот и форм собственных колебаний элементов летательных аппаратов.

При определении частот и форм собственных колебаний объектов к ним обычно присоединяется технологическая оснастка, масса и жесткость которых вносят погрешность в результаты эксперимента. В связи с этим применяются различные 4Ьтоды компенсации влияния присоединенных масс и жесткостей. . 15

Известен способ частотных испыта-: ний объекта, согласно которому к испытуемому объекту в точках присоединения к нему связей, вносящих дополнительную жесткость, прикладывают до- . полнительные (компенсирующие) силы, векторы которых равны и противоположно направлены векторам реакций присоединенных связей. Компенсирующая сила создается с помощью электромеханичес- кого силовоэбудителя, управляемого о помощью компенсатора, вырабатываю-. щего электрическое напряжение, являющееся аналогом: перемещения точки объ екта, в которой к нему присоединена связь 1 .

Недостатком этого способа является сложность реализации, поскольку требуется предварительное математическое описание присоединяемых к объекту связей и довольно сложная компенсирующая система. Кроме того, способ не универсален, так как для каждого типа оснастки и возбудителя колебаний необходимо создание своего компенсатора.

Наибопее близким к изобретению по технической сущности является способ частотных испытаний объекта, по которому .испытуемый объект устанавливают на вспомогательной системе, состоящей иэ связей, вносящих дополнительную жесткость, и массы, методом последовательных приближений подбирают один из параметров вспомогательной системы до обеспечения равенства резонансных частот полной системы, включающей вспомогательную систему и присоединенный к ней испытуемый объект, и вспомогательной системы,, и по окончании подбора возбуждают резонансные колебания объекта 21.

Недостатками известного способа являются значительные трудоемкость и

849023 затраты времени на проведение испытаний. Это обусловлено тем, что процедура подбора жесткости связей или массы вспомогательной системы предусматривает многократное отсоединение объекта от вспомогательной системы и присоединение его к ней, что необходимо для измерения резонансных" частот полной и вспомогательной систем.

Цель изобретения — уменьшение трудоемкости и времени испытаний.

Эта цель достигается тем, что производят предварительную тарировку вспомогательной системы, определяя ее резонансные частоты при различных величинах массы или жесткости.

Кроме того, тарировка может произ- 15 водиться ступенчатым нагружением вспомогательной системы статической нагрузкой, йри этогл на каждом этапе нагружения измеряют смещение си темы от нулевого положения равновесия и gQ по величинам смещения определяют резонансные частоты.

На чертеже схематично изображена вспомогательная система с установленным на ней испытуемым объектом 25 испытаний, . Способ осуществляется следующим образом.

Испытуемый объект 1 подвешивают на связях 2, например на пружинах, вносящих дополнительную жесткость.

В местах крепления. связей 2 к объекту 1 присоединяют массу 3, которая совместно со связями 2 образует вспомогательную систему. Перед основными испытаниями проводят тарировку вспомогательной системы, при которой определяют ее резонансные частоты при различных величинах масс (если при испытаниях требуется скомпенсировать влияние жесткости связей) или жесткостей (если требуется скомпенсировать влияние присоединенной глассы) . Затем возбуждают колебания полной системы, включающей вспомогательную систему и испытуемый объект 1, с произвольной массой М„ и каким-либо иэ известных методов ойределяют резонансную частоту ои полной система ° Используя данные тарировки, подбирают такую массу М, при которой резонансаая частота вспомогательной системы равна частоте (о„. Затем определяют резонансную частоту ю,> полной системы с массой М9, т ° е. часготу второго приближения. Далее тем же путем определяют резонансные 55

;частоты последующих приближений. Процесс подбора массы прекращают при разности частот Ю„- — Ю„. соседних приближений, удовлетворяющей необходимой точности. В результате, ре- @ зонансная частота и форма колебаний полной системы практически совпадают с истинными частотой и формой колебаний испытуемого объекта. Если вспомогательная система имеет одну ступень свободы и если при испытании возбуждаются вертикальные колебания, тарировка вспомогательной системы может быть произведена беэ использования возбудителя колебаний, а именно ступенчатым нагружением вспомогательной системы статической нагрузкой, при котором на каждом этапе нагружения измеряют смещение системы от нулевого поло>кения равновесия. По величинам смещения рассчитывают резонансные частоты системы.

В результате исключения необходимости многократного отсоединения и присоединения испытуемого объекта при подборе компенсирующей массы (или жесткости) существенно снижаются трудоемкость и время испытаний, в особенности объектов, имеющих большие размеры и вес.

Формула и зобрет ения

1. Способ частотных испытаний объекта, по которому испытуемый объект устанавливают на вспомогательной системе, состоящей иэ связей, вносящих дополнительную жесткость, и массы, методом последовательных приближений подбирают один из параметров вспомогательной системы до обеспечения равенства резонансных частот полной системы, включающей вспомогательную систему и присоединенный к ней испытуемай объект, и вспомогательной система, и по окончании подбора возбуждают резонансные колебания объекта, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения трудоемкости и времени испытаний, производят предварительную тарировку вспомогательной система, определяя ее резонансные частоты при различных величинах массы или жесткости.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что тарировку производят ступенчатым нагружением вспомогательной системы статической нагрузкой, при этом на каждом этапе нагружения измеряют смещение системы от нулевого положения равновесия и по величинам смещения определяют резонансные ч аст оты.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Лазарян В.A и др. О реализации автоматической системы компенсации влияния присоединенных масс и связей на характеристики механических систем при лабораторных динамических исследованиях. Тезисы докладов конференции по колебаниям механических систем.

Киев, "Наукова думка", 1971, с.55.

2. Справочник авиаконструктора, т. 3, М., ЦАГИ, 1939, с. 626-628.

849023

Составитель В.Шехтер

Редактор О. Черниченко Техред A. Ач Корректор M. Пожо

Заказ 60 80/54 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4