Способ определения форм колебаний изделия Советский патент 1987 года по МПК G01H11/00 G01M7/00 

25

1129855

Изобретение относится к измереиям колебаний изделий и конструкий и может быть использовано вибрационных испытаниях для опредеения форм колебаний изделий, а так- 5 е в дефектоскопии при визуализации колебаний контролируемых изделий.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности ис- 0 следования колеблющихся изделий с криволинейной поверхностью.

На .чертеже показана схема устройства, реализующего предлагаемый способ,15

Устройство содержит возбудитель 1 гармонических колебаний, расположенный под исшгеуемым объектом - тонкостенной цилиндрической оболочкой 2-е нанесенным на ее поверхность сы- 20 пучим материалом 3, датчик 4 перемещений, сигнал с которого подается на осциллограф 5, электростатический I e- нератор 6, соединенный с оболочкой 2 через выключатель 7, электрометр 8, регулятор 9 заряда, выполненный например, в виде последовательно соединенных переменного сопротивления 10, выключатели 11, конденсатора 12 переменной емкости, выключателя 13, заземления 14,

Способ осуществляется следуквцим образом,

В конструкции возбуждают колебания , регистрируют параметры peso- 35 нанса (частоту и амплитуду) с помощью датчика, сигнал с которого подают на осциллограф. Изменяя частоту колебаний вынуждающей силы, по

4Л максимальному отклонению луча на

экране осциллографа определяют момент резонанса. После этого находят узловые линии, по расположению, которых определяют форму колебаний.

Для нахождения узловых линий конструкцию заряжают от электростатического генератора зарядом равномерной плотности, после чего поверхность изделий посьтают сыпучим материалом (металлические ошшки, поро гаок диэлектрического материала, пе- сок и т,п,) и фиксируют картину распределения амплитуд колебаний изде- :шя, так как под действием сил электростатического притяжения час тицы порошка удерживаются . на поверхности изделия главным образом в точках, соответствующих узловым ли30

45

.- 50

. 55

25

9855

5

0

15

20- 354Л

30

45

50

55

12

ниям, поскольку они при колебаниях конструкции неподвижны. Если напряженность электрического поля слишком велика и частицы порошка прочно удерживаются на всей поверхности конструкции, то заряд необходимо постепенно уменьшать. При этом частицы порошка начинают осыпаться в первую очередь с тех участков поверхности, которые совершают колебания с нем-: большей интенсивностью (пучности), удерживаясь лишь в узловых линиях.

Если напряженность поля слишком мала и частицы не держатся на изделии, то заряд необходимо постепенно увеличивать до появления картины узловых линий,г

Устройство, реализующее предлагаемый способ, работает следующим обра-- зом.

Возбудителем 1 в оболочке 2 возбуждаются гармонические резонансные колебания. Момент резонанса фиксируется с помощью датчика 4 и осциллографа 5 по максимальному отклонению луча, или по фигурам Лиссажу, После этого заряжают оболочку 2 от электростатического генератора 6 . через выключатель 7 и наносят на поверхность оболочки 2 сыпучий материал 3,

Если напряженность электрического поля слишком велика и частицы прочно удерживаются на всей поверхности испытуемой оболочки 2, то заряд последней уменьшают регулятором 9,Для этого необходимо разомкнуть выключатель 7, замкнуть выключатель 11 и, постепенно увеличивая емкость кондейсатора 12, разряжать оболочку 2. Если достигнута максимальная емкость конденсатора 12, но заряд еще велик, то необходимо разомкнуть выключатель 1I, замкнуть выключатель 13, разрядив, таким образом, конденсатор 12, После этого разомкнуть выключатель 13, установить минимальную емкость конденсатора 12, замк-. нуть выключатель 11 и, увеличивая емкость конденсатора 12, продолжать уменьшать заряд оболочки 2, контро- лируя его электрометром 8, По мере уменьшения заряда оболочки 2, частицы сыпучего материала постепенно начинают осыпаться с поверхности, оставаясь лишь в неподвижных точках последней, которые соответствуют узловым линиям картины распределения амплитуд колебаний оболочки 2.

Способ позволяет сократить время определения форм колебаний простран- стйенных конструкций, упростить и сократить состав измерительной аппаратуры, требуемой для эксперимента, а также визуализировать картину узловых линий колеблющегося изделия, что может быть использовано, как в вибрационных испытаниях, так и в резонансной дефектоскопии.

Формула изобретения

Способ определения форм колебаний изделия, заключающийся в том, что возбуждают в изделии упругие колебания на его резонансной частоте, наносят на поверхность изделия сыпучий материал и регистрируют картину распределения амплитуд колебаний изделия, образованную частицами сыпучего материала, по узловым линиям которой определяют форму колебаний изделия, отличающийся тем, что, с целью расширения фуикцио.- нальных возможностей за счет обеспечения возможности исследования ко- леблющих,ся изделий с криволинейной поверхностью, изделие заряжают элект ростаасическим зарядом равномерной плотности, и в процессе колебаний из-- делия изменяют величину заряда до появления картины распределения амплитуд колебаний изделия, образованной частицами сыпучего материала.

Изобретение может быть использовано для определения форм колебаний и визуализации узловых линий при резонансных колебаниях конструкции пространственной конфигурации. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности исследования колеблющихся изделий с криволинейной поверхностью. Сущность его заключается в том, что в конст-. рукции возбуждают резонансные колебания, регистрируют параметры резонанса (частоту и амплитуду) с помощью датчика, сигнал с которого подается на осциллограф. После этого находят узловые линии, по расположению которых определяют форму колебаний. Для нахождения узловых линий испытуемую конструкцию заряжают электростатическим зарядом равномерной плотности, на поверхность конструкции наносят сыпучий материал, частицы которого удерживаются силами электростатического притя жения, изменяют заряд до появления четкой картины узловых линий, которая получается вследствие осыпания частиц, порошка в местах пучностей. 1 ил. с SS (Л СО оо 01 СП

Составитель С. Волков Редактор С. Патрушева Техред-М.ХоданичКорректор М. Шароши

Заказ 877/41Тираж 500Подписное

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