Способ определения характеристики рассеяния энергии при колебаниях линейной механической системы Советский патент 1988 года по МПК G01M7/00 

сд о

00

1

Изобретение относится к области исследования динамических характе- 1РИСТИК линейных механических систем конкретно к способам определения характеристик рассеяния энергии при колебаниях.

Цель изобретения - повышение точности.

Параметр рассеяния энергии опре- деляют на основании измерения значений переходного процесса.

На фиг. 1 показаны переходный процесс колебаний линейной системы и схема измерений текущих значений колебанийf на фиг. 2 - блок-схема устройства для осуществления пре,ц- лагаемого способа.

Способ заключается в следующем.

Возбуждают колебания механическо системы путем приложения к ней гармонического воздействия с частотой , большей предполагаемой резонансной частоты со системы.

Во время переходного процесса производят две серии измерений текущих значений колебаний по четыре

измерения в каждой: X.i X

X Хк- 5 и Хя; Х к-, ; Хц-а, . Интерk-i

вал между соответствующими измерениями первой и второй серии задают равным полупериоду гармонического

воздействия -vV

а интервал & между

каждой парой измерения в каждой серии задают меньшим полупериода гармонического воздействия в соответствии с соотношением:

.Р

где р - показатель кратности, p5s4. Параметр oi затухания и резонансную частоту со находят по соотношениям:

2

со -;- arccos

г.

2л17Г,

)

где Л, и Х, определяют на основании данных измерений в соответствии со следующими отношениями:

Изобретение относится к исследованию динамических характеристик ли - нейных механических систем. Целью изобретения является повышение точности. Характеристику рассеяния энергии определяют в форме показателя об степени в выражении для амплитуды затухающих колебаний. Систему возбуждают гармоническим воздействием с частотой, большей предполагаемой частоты СО резонансных колебаний. Во время переходного процесса производят две серии измерений текущих значений колебаний.по четыре измерения в каж дои. Интервал между соотэетствукяцими измерениями первой и второй серий задают равным полупериоду гармонического воздействия. Интервал { между каждой парой измерений в сериях задают меньшим в целое число п 4 раз полупериода гармонического воздействия. Показатель oi находят из соот- . ношения об ( l/2j) 1п(1/Лг), а частоту СО резонансных колебаний из соотношения со ( l/u)arccos(,/2лГ ), в которые входят козффшшенты , н Х , определяемые по результатам измерений текущих значений колебаний. 2 нл. (Л

,

(х,.,4 х ,., )(х,. - х ,.) - ( x j(x,., x;.J (х..,+ х;,..,) - (х., + х ,., )(х,+ х .,)

ч

(х., +x ..f - (х,+x j(x.,-f x|..J

(Х,.г + Х;..,) - ( xL, )(Х..,+ Х ,.,)

При приложении к механической системе 1, совершающей свободные затухающие колебания, характеризующиеся фазой ( и амплитудой А гармонического воздействия, с частотой , большей СО, перемещения системы 1 можно представить следующим выражением

-6it . . Хп Ац- 1 -siniut ) +

, B-sin{-5t -Kf) .

Текущие значения Х колебаний, измеренные с помощью вибропреобразователя 2, поступают на аналого-цифровой преобразователь 3. Последователь- ные серии отсчетов по четыре измерения в каждой с интервалом Л между соответствующими измерениями в первой

и второй сериях формируют с помощью блока 4 управления, который управляет работой ключей 5 и 6, подключенных к выходу аналогово-цифрового пре- образователя 3.

Отсчеты Х,; Х.,, Х.-, Х., первой серии заносятся в регистр 7, под- ключенньй к выходу ключа 5, Аналогично отсчеты Хц, Хр . . ,, Xi.i вто

15-1

к-г XK-J

рой серии заносятся в регистр 8, подключенный к вьсходу ключа 6. Выходы регистров 7 и 8 связаны с входом блока 9 суммирования, в котором производится сложение соответствующих значений отсчетов каждой серии: (Хц +Хц)1 U.i -ьх,., ); (Х.. +Х ,.2),:(Х., + + Х ). При поступлении в вычислительный блок 10 указанных значений

сумм в соответствии с приведенными соотношениями определяют искомые значения -А, , -А , oi . Задавая соответствующую программу регистрации отсчетов путем задания р и л в блоке А управления, можно легко автоматизировать определение параметра рассеяния энергии исследуемой механической системы. Блок 10 и блок 9 сумми ров аиия практически могут быть реализованы, например, с использованием микроэвм типа электроника-60 и др.

Способ позволяет увеличить точность определения характеристики рассеяния энергии механической системы на 10...20%, обладает высоким быстродействием и делает, возможным определять сг. и резонансную частоту СО в течение переходного процесса нарастающих колебаний системы, например роторных систем при их разгоне, и других механических систем, сво- , дящихся к линейным системам с одной степенью свободы. Формула изобретения

Способ определения характеристики рассеяния энергии при колебаниях линейной механической системы, по ко

-л.

(Х., + х ,., )(Х)..,-ь XJ,.) - (Х ч- Х;,)(Х.з+ Х.з )

(х.:г+ xU) - (X,./ x ,.,)(x.,-f.x .,)

Xn

(X,., + x ..f - ( x|,)(x. +. x..)

(Х.г + X;.J - (X,., -b X;,.. )(X,.+ X ,.,)

K-l

U.3

- текущие значения колебаний в первой;

ю

торому возбуждают колебания системы, измеряют текущие значения колебаний с заданным интервалом Л, определяют параметр затухания (Л и резонансную частоту СО по соотнощениям

1,1.

1

со -г- arccos а

коэффициенты А, и которых находят с учетом измеренных текущих значений колебаний, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения точности, возбуждение колебаний механической системы осуществляют гармоническим воздействием с частотой, большей - предполагаемой резонансной частоты са , во время переходного процесса производят две серии измерений по четыре в каждой, причем интервал между соответствующими измерениями пер- вой и второй серий задают равным полупериоду гармонического воздействия, а интервал между каждой парой из- мерений в калддой серии задают меньщим в целое число раз указанного полупериода, а коэффициенты , и -Л определяют по соотношениям ;

.

fc-Z

X

V.

К-3

- во второй серии измерений .