Способ определения декремента колебаний Советский патент 1985 года по МПК G01N11/16 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, и предназна чено для определения декремента колебаний в образцах, в частности вырезанных из корпу ных конструкций двигателей внутреннею сгорания. Целью изобретения является повышение точности измерений за счет учета отвода энергии через крепление. : На фиг. 1 представлена схема устройства, реализуюшего предлагаемый способ; на фиг. 2 - график свободных колебаний первого образца на которую наложены колебания второго образца. Устройство включает в себя станину 1, захваты 2 с двумя полностью идентичными образцами 3 и 4, имеющими вид клиновидны пластин с установленными на их концах одинаковыми по массе грузами 5. Вес грузов 5 подбирается исходя из обеспечения частоты свободных затухаюших колебаний образцов 3 и 4 по первой (одноузловой) форме колебаний в пределах 70-200 Гц. Эти частоты наиболее удобны для записи на осциллографе спектров затухаюших колебаний. Образцы 3 и 4 установлены в захватах 2 идентично. На один из образцов, например, на образец 4 навешивают груз 6, служаший для возбуждения изгибных колебаний образцов 3 и 4 при его сбрасывании. На образцы 3 и 4 в идентичных местах наклеены однотипные тензодат чики 7. Тензостанция 8 и осциллограф 9 служат для записи спектров колебаний образ . цов 3 и 4. Способ заключается в том, что, сбрасывая груз 6, возбуждают свободные затухающие колебания образца 4, при этом с помошью тензодатчика 7 и тензостанции 8 на осциллографе 9 записывают затухаюшие колебания образца 4. Одновременно при сбросе груза 6 от затухающих колебаний (кривая 10 на фиг. 2) образца 4 через станину 1 возбуждаются колебания образца 3, которые регистрируют на осциллографе 9 с помощью второго тензодатчика 7, установленного на образце 3. На фиг. 2 видно, что колебания образца 3 (кривая 11) имеют в средней части максимум Ар, который достигается в момент, когда возбуждающая колебания энергия вибрации, подводимая образцу 3 через станину 1, и знергия вибрации, поглощаемая в зтом образце, уравниваются (т. е. имеет место баланс подводимой и поглощаемой знергии). При затухании колебаний образца 4 уменьшается подводимая к образцу 3 знергия, и колебания образца 3 начинают затухать. Следовательно, затухание колебаний в зоне, где амплитуда затухающих колебаний близка к максимальной резонансной, на 50% определяется потерями в материале и на 50% потерями в креплении (конструкционными потерями) . Таким образом, в этой зоне значение декремента колебаний, регламентируемое внутренним трением в материале, определяется по формуле Anti ( АИ An + i) где А г, ,. А ri+i - две соседние амплитуды свободных затухаюших колебаний первого образца, измеренные в зоне максимальной амплитуды колебаний второго образца. Входящий в эту формулу член 0,5 (An-An + i ) учитывает, таким образом, конструкционные потери. Введение его в формулу позволяет исключить конструкционные потери и при определении декремента колебаний S , учитывать только внутреннее трение в материале. Для определения декремента колебаний в других зонах повышают массу груза 6, что приводит к увеличению начальной амплитуды затухающих колебаний первого образца, а это, в свою очередь, - к увеличению максимальной амплитуды колебаний второго образца, и зона, где определяется значение декремента колебаний, смешается влево.

фиг.2

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕКРЕМЕНТА КОЛЕБАНИЙ, заключающийся в том, что возбуждают свободные затухающие колебания исследуемого образца путем кратковременно приложенной возмущающей силы, регистрируют затухающие колебания и по полученным данным вычисляют декремент колебаний, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности за счет учета отвода энергия через крепление, закрепляют симметрично два одинаковых образца, возбуждают свободные . колебания первого исследуемого образца, а декремент S его собственных колебаний определяют в момент достижения максимальной амплитуды во втором образце по формуле n (У Еп /l./ MAn-An-i), где Др , А., - две соседние амплитуды (Л свободных затухающих колебаний первого образца, измеренные в зоне максимальной с амплитуды колебаний второго образца.