Устройство для определения динамических характеристик объектов

Устройство для определения динамических характеристик объектов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистические .

Республик описднии

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 939988 (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (22)Заявлено 21. 11.80 (2! ) 3006121/25-28 с присоединением заявки № (51) М. Кл.

G 01 M 7/00

6 01 Р 15/09

3Ъоударственный комнтвт

СССР до делам нзобретеннй н отврытнй (23) Приоритет

Опубликовано 30. 06. 82 Бюллетень № 24 (53) УДК 620.178..7(088.8) Дата опубликования описания 30.06.82 (72) Автор изобретения

Б. О. Ирашин (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК ОБЬЕКТОВ

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для определения динамических характеристик объектов, в частности, для определения передаточных функций.

Известно устройство для определения динамических характеристик объектов, содержащее закрепляемый на исследуемом объекте ста сан, закрепленный на его дне акселерометр, боек, наносящий удары по стакану и электродинамический вибратор, на подвижном элементе которого закреплен боек (1j.

:35

Устройство может применяться главным образом при лабораторных исследованиях объектов простой формы. Использование же его в натурных условиях, в особенности для исследования 2о элементов объектов сложной формы, затруднительно, а в некоторых случаях невозможно ввиду сложности или невозможности установки электродинамического вибратора и стакана с акселерометром в требуемом месте объекта.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для определения динамических характеристик объектов, содержащее молоток и установленные на нем акселерометр и согласующий усилитель. В устройстве акселерометр установлен на поверхности бойка молотка так, что удар по объекту наносится корпусом акселерометра, а согласующий усилитель встроен в корпус акселерометра (2 ).

В известном устройстве ударная нагрузка воспринимается непосредственно корпусом акселерометра. Так как практически очень трудно обеспечить плоское соударение корпуса с объектом, то в основании корпуса возникают местные деформации, обуславливающие возникновение сигнала помехи, уровень которого в некотогых случаях соизмерим ипи даже превосходит уровень полезного сигнала.

Воздействие интенсивной ударной нагрузки на согласующий усилитель 5 приводит к возрастанию его шумов.

Кроме того, при многократных ударах основание корпуса акселерометра раскпепывается. Все указанные факторы обуславливают недостаточную точность измерения и надежность устройства.

Цель изобретения — повышение точности измерения и надежности устройства.

Указанная цель достигается тем, 15 что в устройстве для определения динамических характеристик объектов, содержащем молоток и установленные на нем акселерометр и согласующий усилитель, в теле бойка молотка выпол нена полость, дно которой расположено на высоте (0,2-0,4) Н, где Н вЂ” Bbl сота бойка, аксе.перометр установлен в этой полости, а согласующий усилитель — в оконечности ручки бойка.

При такой установке акселерометра и согласующего .Усилителя местные деформации головки бойка в зоне контакта с исследуемым объектом практически не влияют на чувствительный элемент акселерометра, а согласующий усилитель имеет низкий уровень шумов, так как на него действуют меньшие ударные нагрузки.

На фиг. l изображено предлагаемое

35 устройство; на фиг. 2 — осциллограммы ускорений, зарегистрированные с помощью известного и предлагаемого устройства при ударе по дюралюминиевому стержню.

Устройство содержит молоток, в теле бойка l которого выполнена полость 2, установленный в этой полости пьезоэлектрический акселерометр 3, корпусом которого служит бо45 ек 1, согласующий усилитель 4, установленный вместе с. его источниками

5 питания в оконечности ручки 6 молотка, закрытой металлическим экраном 7, на котором установлен разъем

8, тумблер 9, закрепленный на ручке

6, кабель 10, соединяющий акселерометр 3 с согласующим усилителем 4., Боек 1 имеет съемную головку 11, которая может быть выполнена из жесткой резины, свинца, латуни или других материалов, в зависимости от требуемых параметров удара. Дно

12 полости 2 бойка l расположено на яьк от (0,2-0,4) Н, гд1-. H — высота бойка.

Устройство работает :ледующим образом.

Наносят молотком удар по исследуемому объекту, Реакция последнего на ударно воздействие, действуюш-.-я на боек l, воспринимается чувствительным элементом акселерометра 3, выдающим сигнал, пропорциональный ускорению бойка 1 в момент удара.

Усиленный согласующим усилителем 4 сигнал акселерометра подается через разъем 8 на внешние блоки обработки и анализа (не изображены)

При описанной выше установке акселерометра 3 местная деформация головки 11 бойка 1 переходит в плоскую ударную волну, которая не нарушает работу чувствительного элемента акселерометра 3. Использование съемных головок 11 позволяет получать ударные импульсы различной амплитуды и длительности. Кроме того, головка 11 является дополнительным средством защиты чувствительного элемента акселерометра 3 от влияния деформаций основания. Как видно из осциллограмм (фиг. 2), при использовании известного устройства, импульс имеет высокочастотные наложения, обусловленные деформацией, воспринимаемой чувствительным элементом акселерометра 3, и шумами согласующего усилителя, Эти наложения практически полностью отсутствуют в сигнале акселерометра предлагаемого устройства.

Использование предлагаемого изобретения позволяет с помощью простых средств оперативно с высокой точностью определять динамические характеристики широкого класса объектов.

Формула изобретения

Устройство для определения динамических характеристик объектов, содержащее молоток и установленные на нем акселерометр и согласующий усилитель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и надежности, в теле бойка молотка выполнена полость, дно которой расположено на высоте (0,2-0,4)Н, где Н вЂ” высота бойка, аксеперометр установлен в этой полос

5 93998 ти, а согласующий усилитель — в оконечности ручки бойка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Методы возбуждения колебаний объектов при измерении механических импедансов. Экспресс-информация

8 6 Испытательные приборы и стенды", М., ВИНИТИ, 1977, tt 36, с. 5-11.

2. Методы определения передаточных функций механических систем.

Экспресс-информация "Испытательные приборы и стенды", М., ВИНИТИ, 1980, Н 29, с. 1-6.

ВНИИПИ Заказ 4655/62 Тираж 887 Подписное

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