Способ возбуждения резонансных поперечных колебаний в образцах типа лент

Способ возбуждения резонансных поперечных колебаний в образцах типа лент

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ РЕЗОНАНСНЫХ ПОПЕРЕЧНЫХ КОЛЕБАНИЙ В ОБРАЗЦАХ ТИПА ЛЕНТ, основанный на том, что образец, закрепленный на концах, .растягивают постоянным усилием, воздействуют на него силой, изменяющейся во времени по пepиoдичecкo fy закону, и возбуждают в образце резонансные поперечные колебания в плоскостях , совпадающих с плоскостями его максимальной и минимальной изгиб ной жесткости, отличающийс я тем, что, с целью уменьшения энергетических затрат на создание воздействующей силы, изменяющейся во времени по периодическому закону, изменяют ориентацию линий крепления образца одной относительно другой в плоскостях, перпендикулярных оси i растяжения до положения, в котором в образце возникают резонансные по (Л перечные колебания, после чего фиксируют линии крепления образца в этом положении.

00103 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G 01 N 29/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ л

ЪФ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3688783/40-23 (22) 04.01.84 (46) 07.08.85. Бюп, Р 29 (72) А.Н.Быков и A.Á.UIóáèí (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени инженерно-физический институт (53) 534. 14 (088.8) (56) 1.Перепечко И.И. Акустические методы исследования полимеров. М., "Химия", 1973, с. 91-93.

2.Авторское свидетельство СССР

Р 1024823, кл. G 01 И 29/00, 22.02.82. (54)(57) СПОСОБ ВОЗБуждЕНИя РЕЗОНАНСНЫХ ПОПЕРЕЧНЫХ KOJIEBAHHA В ОБРАЗЦАХ ТИПА ЛЕНТ, основанный на том, что образец, закрепленный на концах, .растягивают постоянным усилием, воз„„SU(„) 1171706 действуют на него силой, изменяющейся во времени по периодическому закону, и возбуждают в образце резонансные поперечные колебания в плоскостях, совпадающих с плоскостями

его максимальной и минимальной изгиб. ной жесткости, отличающийс я тем, что, с целью уменьшения энергетических затрат на создание воздействующей силы, изменяющейся во времени по периодическому закону, изменяют ориентацию линий крепления образца одной относительно другой в плоскостях, перпендикулярных оси растяжения до положения, в котором в образце возникают резонансные поперечные колебания, после чего фиксируют линии крепления образца в этом положении.

1171706

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для возбуждения резонансных колебаний при контроле и исследовании физико-механических свойств и 5 геометрических размеров образцов типа лент.

Известен способ возбуждения поперечных колебаний в образцах типа лент, основанный на том, что в образце, закрепленном на концах и растянутом постоянным усилием, возбуждают ультразвуковые поперечные колебания с длиной волны, много меньшей длины образца, при этом для возбуждения ультразвуковых колебаний используют высокочастотный генератор переменной частоты $1) .

Недостаток известного способа— большие затраты энергии, обусловлен- 20 ные необходимостью использования мощного высокочастотного генератора переменной частоты для создания требуемой деформации образцов.

Наиболее близким к предлагаемому является способ возбуждения резонансных поперечных колебаний в образцах типа лент, основанный на том, что образец, закрепленный на концах, растягивают постоянным усилием, .воздей- З0 ствуют на него силой, изменяющейся во времени по периодическому закону, и возбуждают в образце резонансные по. перечные колебания в плоскостях, совпадающих с плоскостями его максималь-З5 ной и минимальной изгибной жесткости (2) .

Недостаток известного способа— большие энергетические затраты на создание воздействующей силы, изме- 40 няющейся во времени по периодическому закону.

Цель изобретения — уменьшение энергетических затрат на создание воздействующей силы, изменяющейся 45 во времени по предлагаемому закону.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу возбуждения резонансных поперечных колебаний в образцах типа лент, основанному на 50 том, что образец, закрепленный на концах, растягивают постоянным усилием, воздействуют на него силой, изменяющейся во времени по периодическому закону, и возбуждают в об- 55 разце резонансные поперечные колебания в плоскостях, совпадающих с плоскостями его максимальной и минимальной изгибной жидкости, изменяют ориентацию линий крепления образца одна относительно другой в плоскостях, перпендикулярных оси растяжения до положения, в котором в образце возникают резонансные поперечные колебания, после чего фиксируют линии крепления образца в этом положении.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что при перекручивании образца путем поворота линий

его крепления в плоскостях, перпендикулярных оси растяжения, изменяются его максимальная и минимальная изгибные жесткости. При этом собственная частота образца также изменяется и в определенном положении может стать равной частоте возбуждения. В момент достижения указанного положения в образце возникают резонансные поперечные колебания и в этот же момент фиксируют линии крепления образца. Испытания образца в положении, при котором возникают поперечные колебания, равные частоте возбуждения, показали, что энергетические затраты на создание воздействующей силы, изменяющейся во времени по периодическому закону, уменьшаются.

На фиг. 1 изображен образец, исход " ное положение; на фиг. 2 — то же, другая проекция; на фиг. 3 — разрез

А-А на фиг. 1; на фиг. 4 — резонансные поперечные колебания образца типа ленты, линии крепления которого ориентированы под углом одна к другой; на фиг. 5 — разрез Б-Б на фиг. 4; на фиг. 6 — зависимости резонансных частот поперечных колебаний образца типа ленты от угла ориентации линий крепления одной относительно другой.

Способ возбуждения резонансных поперечных колебаний в образцах типа лент осуществляют следующим образом.

Образец 1 закрепляют на концах по линиям крепления а -а и b — b (фиг. 1 и 2) и растягивают постоянным усилием с помощью подвешенной массы 2, в которой укреплен постоянный магнит 3, На катушку 4 подают переменное во времени напряжение определенной частоты, например 50 Гц. В исходном положении, когда линии крепления образца О -а и b - о параллель ны (фиг. 3), собственные частоты образца f „ и Гщ„„, соответствующие его максимальной и минимальной

1171706 изгибной жесткости, не совпадают с частотой возбуждения (50 Гц) . За-тем подвешенную массу поворачивают вокруг оси подвески, закручивая образец, при этом линии крепления обРазца 0 — a u b — b поворачиваются одна относительной другой на угол (фиг. 5). В некотором угловом положении одна из собственных частот образ. ца fìàêñ или мин совпадает с часто той возбуждения. В укаэанном положении в образце возникают резонансные поперечные колебания образца, происходящие в плоскости, соответствующей иэгибной жесткости образца (фиг. 4), и в момент появления в образце резонансных поперечных колебаний линии крепления с1 — а и b фиксируют, и дальнейшее испытание образца проводят в этом положении.

На фиг. 6 приведены зависимости собственных частот поперечных колебаний образца типа ленты из поливинилхлорида от угла ориентации линий крепления образца одной относительно другой. Образец имел следующие размеры : длину 1 = 284 мм, ширину Ъ =

3,3 мм, толщину h = 220 мкм, и растягивался постоянным усилием

О, 67 Н. В исходном положении (g =О) собственные частоты образца f ù„ и

f q« не совпадали с частотой возбуждения (50 Гц) и резонансных колебаний в образце не наблюдалось (фиг.6)

При повороте линий крепления образца одной относительно другой на углы, 10 равные 63, 116, 250 и 292, одна из собственных частот образца f ä„,. или f Ä Ä совпала с частотой возбуждения (50 Гц), и в образце возникали резонансные поперечные колебания, 15 после чего в указанных положениях линии крепления образца фиксировались.

Введение в известный способ новых операций: изменение ориентации линий

20 крепления образца до положения, в котором в образце возникают резонанс. ные поперечные колебания, и фиксация линий крепления в этом положении позволяют за счет резонанса уменьшить

25 .энергетические затраты на создание воздействующей силы, изменяющейся во времени по периодическому закону.

1171706

1171706 бО

180 ЛП бХ УО 776

Заказ 4855/37 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 2

Составитель Г.Корнев

Редактор А.Шишкина Техред Т.Фанта Корректор С.Черни