Способ гашения колебаний

Способ гашения колебаний

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Соцналистическнк

Республик

<1ц813026 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 181278 (21) 2б98957/25-28 (51)М Кп3 с присоединением заявки l4o (23) Приоритет

F 1б F 15/00

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 15.0381. Бюллетень М 10

Дата опубликования описания 150 381 (53) УДН 62-887, 1 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Л,И.Слепян и В.Б ..Васильков (7l) Заявитель

° ; () 4) СПОСОБ ГАШЕНИЯ КОЛЕБАНИИ

Изобретение относится к общему машиностроению, в частности к способамм гашени я колебаний, и предн азначено для использования при физическом моделировании на малоразмерных моделях, например, высокоскоростного движения тел в плотной среде, а также при конструировании технических объектов, например машин, приборов, устройств, систем, испытывающих управляемое ударное воздействие.

Известен способ виброизоляции стержня или пластины, в котором на йх поверхности по направлению распространения волны размещают массивные элементы (1) .

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является способ гашения колебаний, в котором к колеблющемуся объекту прикладывают силу, направление которой противоположно силе, вызывающей колебания

12) .

Недостатком данных способов является то, что они позволяют устранить колебания только при периодических нагрузках, но не решают задачу гашения колебаний при ударных воздействиях.

Цель изобретения — гашение колебаний объектов при ударе.

Указанная цель достигается тем, что силу, создающую колебания при ударе, линейно изменяют до заданного значения в течение времени, кратного периоду основного тона. колебаlO „„„

На фиг. 1 показ ан а э ависимость силы от времени; на фиг.2 — зависимость напряжения от времени. %

15 Способ реализуется следующим образом.

К торцу объекта (стержн я) в продольном направлении прикладывают силу, при этом ее значение линейно

20 изменяют до заданного значения в течение времени, кратного периоду . основного тока колебаний.

Для определения напряжения э в

25 поперечном сечении при приложении силы Я по формуле 6 = — Ед-„.необходимо решить волновое уравнение вида 0 1 31ц

30 сУХ -, . Д, 2.-"

813026 о при следующих граничных условиях, Ви Я» (х О)> дх ЕГ щ, (-е); дх

u =. — =Π(t=0)

Д ц

8t где и - перемещение х — продольная координатау

c - -скорость распространения возмущений в стержне; времяу напряжение;

Е - модуль упругости материала;

6 - длина стержня

F — площадь поперечного сечения стержня;

Я. - сила.

Из решения этого уравнения при внезапном приложении силы Q. к стержню вытекает соотношение для 6

6 = Й f (t- - -и) .«О с х

2 Й-х

f (t) =- -(H(t- ) -H(t —.— ) ) t

F v с где Н вЂ” функция Хевисайда:

H(t) =1 при t>0;

H(t) =О при t(0.

Отсюда видно, что напряжение в поперечном сечении стержня пульсиру ет от О до значения Я/Р с периодом

T= =2. Здесь период основного тона

4с колебаний является кратным периодам всех высших тонов.

Если силу Q линейно повышать до требуемого значения в течение, времени, равного периоду колебаний, то на оснбвании решения волнового уравне- З ния выражение для 6 будет

Формула изобретения

Источники информации, 0принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 440509, кл. F 16 F 15/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР . Р 533774 кл. F 1Ь F 15/00 1974 (прототий) .

О при t(х

Q х х 2Е-х с д=- — (t- -) < с

PT с с

2 (t-х) 2 6-х

C. с

В этом случае напряжение в поперечном сечении стержня растет до значения 2Ио(0 х), а затем не изменяется.

На представленных графиках приведены результаты расчетов, полученные для сечения стержня с координатой

x= 2 (начало координат совпадает с торцом стержня).

На фиг.1 изображены по оси орди .нат откладываемая сила $ g Bo o H абсцисс - безразмерное время t кривыми 1 обозначены функция Q(t при внезапном возцействии на стержень, а кривой 2 — функция Q (t), на фиг. 2 - по оси ординат отклады ваемое напряжение $, по оси абсцисс - время E.

При внезапном приложении силы к стержню, как видно из графика (кривая 3), в рассматриваемом сечении напряжение периодически изменяется.

В случае приложения силы к торцу стержня (т.е. линейно повышая силу

® Я до требуемого значения Я в течение периода основного тона колебаний), напряжение растет {кривая 4), а затем остается постоянным. При этом максимальное значение его уменьf5 шается в два раза. < от же эффект достигается и для поперечного сечения стержня с любой другой координатой х и периода времени роста силы Я, кратного периоду основного тона колеба;щ ний. Причем с удалением от торца, к которому приложена сила, отношение постоянных напряжений, реализуе1ь х при предлагаемом способе, к максимальным напряжениям, возникающим при

2 внезапном приложении силы, уменьшается.

Предложенный способ гашения колебаний объектов,. сохраняя воздействие ударным, формирует в элементах объЗ0 екта постоянные по времени напряжения, при .этом численное значение напряжений понижается.

Способ гашения колебаний, з аключающийся в том, что к колеблющемуся объекту прикладывают силу, направление которой противоположно

40 силе, вызывающей колебания, о т личающий с я. тем, что, с целью гашения колебаний объектов при ударе, силу, создающую колебания при ударе, линейно изменяют до

45 заданного значения в течение времени, кратного периоду основного тона колебаний.

813026 фие. 1 ие.

Составитель О.Мальцев

Редактор M.Õîìà Техред Н.Келушак Корректор М.Коста

Заказ 734/42 Тираж 1006 Подписное

ВНИИПИ Государственнога комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП . Патент, г.ужгород ул.Проектная,,4