Устройство для лабораторных испы-таний самодемпфирующих свойств телатипа струны

Устройство для лабораторных испы-таний самодемпфирующих свойств телатипа струны

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е ()838489

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву Ф 452761 (22) Заявлено 25. 09. 79 (21) 2824075/25 — 28 (5! )М. Кл.

G 01 М 7/00 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет— по делам иэооретеиий и открытий

Опубликовано) 5. 06. 81 ° Бюллетень ¹ 22 (53) УДК 620.178. .53(088.8) Дата опубликования описания 1 5. 06 . 8 1 (72) Авторы изобретения

Г. С. Мигиренко, А. Г. Георгиади и В. Ф. Хон (7I ) Заявитель

Новосибирский электротехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛАБОРАТОРНЫХ ИСПЫТАНИЙ

СА1 1ОДЕМПФИРУЮЦИХ СВОЙСТВ ТЕЛА ТИПА

СТРУНЫ

Устройство относится к испытательной технике, а именно к устройствам для лабораторных испытаний самодемпфирующих свойств тела типа струны, По основному авт.св. Р 452761 известно устройство для лабораторных испытаний самодемпфирующих свойств тела типа струны, содержащее раму с диэлектрическими колодками, установленную на вибраторе, плоскую пру10 жину, посередине жестко соединяемую с исследуемым телом, шарнирно закрепленную на раме, и имеющую возможность перемещаться rrapy электромагнитов, с которыми соприкасаются свободные кон15 цы плоской пружины, диэлектрические тяги, прикрепленные к электромагнитам и снабженные металлическими наконечниками, и неподвижно закрепленную пару электромагнитов, установленных на раме через диэлектрические колодки, при этом металлические наконечники являются якорями неподвижных электромагнитов (1 ).

Недостатками этого устройства являются ограниченное число типов воспроизводимых динамических воздействий, а также отсутствие возможности проведения статических испытаний струн с целью анализа их силовых характеристик.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено расположенным между неподвижными электромагнитами соосно вибратору дополнительным электромагнитом, динамометрической стойкой, соединяющим их ходовым винтом и индикатором перемещения струны.

На фиг. 1 схематически изображено описываемое устройство; на фиг. 2— пульт управления устройством.

Устройство содержит раму 1 с диэлектрическими колодками 2 и 3, установленную на столе 4 вибратора 5,плоскую пружину 6, посередине жестко соединяемую с элементом 7 крепления, фик3 83848 сирующим испытуемое изделие - струну

8, шарнирно закрепленную на раме 1 и имеющую возможность перемещаться пару электромагнитов 9 и 10, с которыми соприкасаются концы плоской пружины 6, 5 диэлектрические тяги 11 и 12, прикрепленные к электромагнитам 9 и 10 и снабженные металлическими наконечниками, являющимися сердечниками 13 двух неподвижно установленных на раме 1 через диэлектрические колодки 2 и 3 электромагнитов 14 и 15. Электромагниты 14 и 15 выполнены поляризованными с взаимоувязанной регулировкой магнитного поля и снабжены постоянными магнитами (не показаны), поле которых противодействует или складывается (в зависимости от направления тока) с полем электромагнитов 14 и 15, что дает возможность при неболь20 шой мощности источника питания электромагнитов 14 и 15 получать значительные тяговые усилия. Между электромагнитами 14 и 15 расположена жесткая поперечина 16, на которой со25 осно вибратору 5 установлены динамометрическая стойка 17 и дополнительный электромагнит 18, связанный посредством ходового винта с вертлюгом

20 динамометра 21. На плоской пружи30 не 6 под струной 8 закреплен соосный сердечнику электромагнита 18 металлический диск 22. На вибраторе 5 закреплена лапа 23, несущая пульт 24 управления и измерительную стойку 25

35 с индикатором 26 перемещения струны 8.

Пульт 24 управления (фиг.2} содержит тумблер 25, посредством которого осуществляется одновременная запитка электромагнитов 9 и 10, 14 и 15, регулирующую ручку 26 плавной и одновременной (взаимоувязанной ) регулировки магнитного поля (тягового усилия ). электромагнитов 14 и 15, переключатель 27 полярности источника тока, кнопку 28 запуска вибратора 5, тумблер 29 запитки электромагнита 18 и тумблер 30 запитки электромагнитов

14 и 15.

В случае создания начального возбуж50 дения струны 8 в виде гармонических полигармонических, случайных и других типов возбуждения устройство работает следующим образом.

Тумблером 25 включаются обе пары электромагнитов 9 и 10, 14 и 15, а ручка регулирования 26 и переключатель

27 полярности заранее установлены в положение, при котором уровень и на9 4 правление электромагнитного поля в поляризованных электромагнитах 14 и 15 компенсирует поле их постоянных магнитов, в результате чего к тягам 11 и 12 не приложено никакого усилия, и. электромагниты 9 и 10, свободно поворачиваясь на шарнирах, при— тягивают свободные концы плоской пружины 6, после чего кнопкой 28 запускается вибратор 5, который при достижении установившихся колебаний струны 8 (т. е. после окончания переходного периода ) выключается. Одновременно поворотом тумблера 25 обесточиваются 9 и 10, 14 и 15, и постоянное магнитное поле электромагнитов 14 и

15 вытягивает сердечники !3, которые через диэлектрические тяги ll и 12 от водят вниз на требуемую во избежание ударов концов пластины 6 величину электромагниты 9 и 10. Характеристики затухающих свободных колебаний записываются с помощью датчиков и контрольноизмерительной аппаратуры. Можно записать и характеристики демпфирования вынужденных колебаний, что осуществляется при работающем вибраторе 5, При создании начального возмущения

fk 11 типа Щипок расположенный на динамометрической стойке 17 электромагнит 18 вращением ходового винта 19 подводится до соприкосновения с диском 24, который при запитке дополнительного элек— тромагнита 18 поворотом тумблера 29, притягивается его сердечником. Регулирующей ручкой 26 при включенных тумблером 36 электромагнитах 14 и 15 создается контролируемое по динамометру

21 или индикатору 26 (если задана упругая деформация струны 8) требуемое тяговое усилие, которое через поперечину 16, динамометрическую стойку 17 и электромагнит 18 вызывает натяжение струны 8, сообщая ей определенную потенциальную энергию упругой деформации, которая, освобождаясь при выключении электромагнита IS обусловливает затухающие колебания струны 8, близкие к тем, которые возникают при ее "Щипке". Если электромагнит

18 выполнить с сердечником вращательно-поступательного типа, то появляется возможность создавать начальное возмущение, вызывающее поперечно-крутильные затухающие колебания струны 8 (осуществляются в той же последовательности, что и создание воздействия типа "Щипок"). Можно также прикладывать к струне 8 комбинированное воз838489

1р действие, например, полигармоническая вибрация + "Щипок": после того как струна натянута отошедшим вниз электромагнитом 18, запускается вибратор

5(т.е. вибрация передается на натянутую струну 8), который затем одновременно с электромагнитом 18 выключается, и струна 8 совершает затухающие колебания под влиянием сложного на- . чального возмущения.

При создании -начального возбуждения струны в виде ударного импульса электромагнит 18 выполняет роль бойка который подводится к диску 22 до образования между ними небольшого за- 15 зора (величина зазора, а также геометрия диска 22 и бойка — сердечника электромагнита 18 могут широко варьи,роваться и подобраны так, чтобы получать ударные импульсы любого вида ), 2р после чего быстрым поворотом и воз, вращением в исходное положение регулирующей ручки 26 осуществляется изменение по. величине и направлению магнитного поля, а следовательно, и при- 25 ложенного к динамометрической стойке 17 тягового усилия, во включенных электромагнитах 14 и 15, в результате чего электромагнит 17 наносит удар по диску 22 и отходит вниз, а струна Зр

8 под действием ударной нагрузки совершает затухающие колебания.

Следует отметить, что анализ и сравнение характеристик затухания изделий типа струны при различных вышеописанных видах начальных воздействий крайне необходимы, например при конструировании тросовых амортизаторов, которые относятся к наиболее перспективным видам виброзащитных средств и содержат в качестве упругого элемента трос или струну.

Статические испытания проводятся с целью снятия силовой характеристики

f (x ) где F cH a; x продольная 45 или поперечная деформация струны. Этот вид испытаний очень важен для изуЧения особенностей силовых характеристик деформируемых струн и тросов. Перед включением электромагнита 18 и сцепления его сердечника с диском 22 стрелки динамометра 21 и индикатора 26 устанавливаются на ноль путем создания в обеих поляризованных электромагнитах

14 и 15 такого уровня и направления магнитного поля (а это достигается изменением силы тока при повороте регулирующей ручки 26 и переводе переключателя 27 полярности в соответствую6 щее положение), которые компенсировали бы поле постоянного магнита и вес подвижной части (поперечина 16, динамометрическая стойка 17 и т.д.) и создавали тяговое усилие, направленное вверх и равное F = 2F„+ P; D=O, где Е2 — суммарная сила, которую необходимо приложить к поперечине 16 (во избежание погрешностей измерения поперечина 16 должна быть достаточно жесткой), чтобы динамометр 21 и индикатор 26 стояли на нуле, — сила маг1 нитного поля каждого из вмонтированных в электромагниты 14 и 15 постоянных магнитов; P — суммарный вес стойки 17, поперечины 16 и т.д„; 0 — показания динамометра 21 (следует отметить, что вес подвижной части может компенсироваться специальными пружинами и не учитываться), после чего запитывается электромагнит 18. Уменьшая интенсивность магнитного поля плавным вращением регулирующей ручки 26 и считывая через определенные интервалы нагрузку на струну 8 и ее деформацию по показаниям динамометра 21 и индикатора 26 в момент, когда: F = O, à D= 2F4 P .тумблером 30 переключается полярность, в рез льтате чего в электромагнитах 14 и 15 возникает магнитное ноле, совпадающее го направлению с полями их постоянных магнитов, все более усиливая их по мере вращения регулирующей ручки 27. Максимальная нагрузка, которую покажет динамометр: О = 2F +Р+ йети 4

+21, где. F — максимальная сила тяги, возникающая в каждом из электромагнитов 14 и 15 при протекании через них электрического тока наибольшей величины (отсюда видно, что если бы электромагниты 14 и 15 были бе не поляризованными, а обычного типа, то

Гл = 0 и D >õ= 2FO - " т д"апа зон воспроизводимых нагрузок при той же мощности источника питания был бы меньше, что снижает информативность силовой характеристики). Далее в той же последовательности и с теми же интервалами осуществляется разгрузка, т.е ° движение динамометрической стойки 17 вверх, после чего строятся и анализируются графики силовых характеристик нагрузки и разгрузки.

Использование данного устройства при испытании самодемпфирующих. свойств тела типа струны позволяет по сравнению с известными устройствами значительно расширить диапазон динамичес838489 ких испытаний, а также проводить статические испытания.

Формула изобретения

Устройство для лабораторных испытаний самодемпфирующих свойств тела типа струны по авт.св. У 452761, о т л и ч а þ ù е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено расположенными между неподвижйыми электромагнитами соосно вибратору дополни— тельным электромагнитом, динамометрической стойкой, соединяющим их ходовым винтом и индикатором перемещения струны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

М 452761, кл. G 01 М 7/00, 1972.

838489

24

27

Фие 2

Составитель С. Ступников

Редактор Н. Воловик Техред Н.Майорош Корректор М. Коста

Заказ 4414/63 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035 Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4/5

Филиал IIIIII Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4