Устройство для демонстрации и исследования колебаний конструкции

Устройство для демонстрации и исследования колебаний конструкции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к учебным приборам по механике, в частности к приборам для исследования колебательного движения. Устройство позволяет расширить дидактические возможности путем демонстрации динамического демпфирования колебаний. Для этого устройство снабжено дополнительным грузом, соединенным с одним из гру;зов посредством электромагнита, направляющей и пружины, и подключенным к электромагниту пороговым преобразователем , причем пороговый преобразо .ватель подключен к выходу генератора электрических импульсов. Устройство целесообразно использовать на лекциях и в лабораторном практикуме по механике. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5D 4 С 09 В 23/06. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1324052 (21) 4152775/40-) 2 (22) 27.11.86 (46) 30.11.88. Бюл. У 44 (72) В.А.Милых и A,А,Чернов (53) 531.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1324052, кл. G 09 В 23/06, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ

И ИССЛЕДОВАНИЯ КОЛЕБАНИЙ КОНСТРУКЦИИ (57) Изобретение относится к учебным приборам по механике, в частности к приборам для исследования колебательного движения. Устройство позволяет

„„SU»1440903 А 2 расширить дидактические возможности путем демонстрации динамического демпфирования колебаний. Для этого устройство снабжено дополнительным грузом соединенным с одним из гру, зов посредством электромагнита, направляющей и пружины, и подключенным к электромагниту пороговым преобразователем, причем пороговый преобразо" .ватель подключен к выходу генератора электрических импульсов. Устройство целесообразно использовать на лекциях и в лабораторном практикуме по механике. 2 нл.

1440903

Изобретение относится к учебным приборам по механике, в частности к приборам для исследования колебательного движения. 5

Цель изобретения — расширение дидактических воэможностей путем демонстрации динамического демпфирова" ния колебаний, На фиг. l представлена кон< трукция устройства; на фиг.2 — его электропневматическая схема.

Устройство для демонстрации и исследования колебаний конструкции содержит основание 1, выполненное в виде рамы, подсоединенные к основанию с помощью тросиков 2-4 грузы 5-7, причем точка крепления тросика к грузу совпадает с точкой проекции центра тяжести каждого груза на его поверхность. Такое закрепление модели позволяет обеспечить благоприятное протекание процесса продольных колебаний в горизонтальной плоскости за счет устранения возможных угловых перемещений грузов. Грузы 5-7 соединены с помощью пружин 8 и 9. В качестве источника механических колебаний используется модель двигателя летательного аппарата, включающая источник 10 давления, редуктор 11 и закрепленные на грузе 5 электропневмоклапан 12 и камеру 13 давления. Подвод сжатого газа к электропневмокла-, 35 пану 12 производится по гибкому трубопроводу 14, что уменьшает погрешности при протекании колебательного процесса в результате наложения на одну из масс дополнительной связи.

На боковой поверхности каждого груза закреплены вмбродатчики 15-17, которые соединены посредством тонких гибких электросвязей через усилители 18 с блоком 19 питания. Выходы усилителей 18 подключены к осциллографу 20 с блоком 21 питания. К управляющему входу злектропневмоклапана 12 подключен генератор 22 электрических импульсов с блоком 23 питания, один из выходов которого подключен также к осциллографу 20. На грузах 5-7 в точках проекции центра тяжести на их поверхности установлены сменные грузы

24-2б например на шпильках 27-29.

3I У

На основании 1 установлены замки для фиксации грузов, выполненные, например, в виде гаек 30-32, установленных на шпильках 33 — 35. С грузом 5 с помощью электромагнита Зб (легкоразьемный замок), направляющей 37 и пружины 38 соединен груз 39, масса которого намного меньше массы каждого из грузов 5-7. Электромагнит 36 подключен посредством тонкой гибкой электросвязи к пороговому преобразователю 40 частоты (например, к частбтомеру скомпаратором), который подсоединен к выходу генератора 22 электрических импульсов.

Устройство работает следующим образом.

После установки заданного расхода сжатого газа от источника 10 давления с помощью редуктора 11 включают генератор 22 электрических импульсов, электромагнит Зб включен, пороговый преобразователь 40 отключен. Электро" пневмоклапан 12 начинает срабатывать с заданной частотой, при этом возникает периодическая реактивная сила в камере 13, моделирующая пульсационную составляющую силы тяги, которая является периодической возмущающей силой для исследуемой модели. Частота действия силы может изменяться с помощью генератора ?2, а амплитуда регулироваться с помощью редуктора

11, 11еханические колебания с помощью вибродатчиков 15-17 преобразуются в электрические сигналы, которые усиливаются с помощью усилителей 18, регистрируются с помощью осциллографа 20. Осциллограф регистрирует частоту генератора 22 электрических импульсов (частоту возмущающей силы).

При исследовании колебаний для измерения величины масс на шпильки 2729 могут устанавливаться сменные гру.зы 24-26.

Для исследования собственных час тот колебаний резонансным методом в указанном вьппе состоянии устройства постепенно изменяют с помощью генера,тора 22 частоту возмущающей силы и по возрастанию амплитуды сигналов с датчиков 35- 7 (достижение частоты возмущающей силы резонансчого значения), наблюдаемому с помощью осциллографа 20, судят о собственных частотах колебаний многомассовой системы i

При исследовании колебаний методом парциальных частот изучают коле бания отдельных грузов при фиксации

COOTBeTCTByN X ГPУЗnВ ДЛЯ gTn n.5

Формула изобретения

Устройство для демонстрации и исследования колебаний конструкции по авт, св. Р 1324052, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расшире ния дидактических возможностей путе демонстрации динамического демпфирования колебаний, оно снабжено размещенным в одном из грузов электро3

14409 при фиксации, например, груза 6 выворачивают гайку 31 со шпильки 34, при этом гайка 31 наворачивается на шпильку 28, соединяя основание 1 и груз 6.

Демонстрация динамического демпфирования колебаний может осуществляться следующим образом, Предварительно настраивают пороговый преобразователь частоты 40 на определенную предварительно резонансную частоту многомассовой системы.

При достижении частоты возмущающей силы (частоты генератора 22 ) резонансной частоты пороговый преобразователь частоты 40 выдает сигнал на электромагнит 36, последний, отключаясь, освобождает груз 39 с пружиной 38, при этом на осциллографе 20 20 наблюдается резкое снижение амплитуды сигналов с .датчиков 15-17 (сниже03 4 ние амплитуды колебаний грузов 5-7)— происходит процесс поглощения колебаний. м магнйтом с направляющей с последовательно расположенными на ней пружиной и дополнительным грузом, а также пороговым преобразователем, соединен" ным входом с дополнительным выходом генератора электрических импульсов, а выходом — с электромагнитом.

-С32Южи гаЗ

1440903

Составитель С. Алексанов

Редактор М.Недолуженко Техред М.Дидык Корректор И.Муска

Заказ 6141/28

Тираж 646

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4