Способ определения силы сухого трения и коэффициента вязкого трения в колебательной системе Советский патент 1989 года по МПК G01N19/02 

314.67455

подпружиненным пружиной 2 поршнем

3 и штоком 4, на который устанавливается датчик 5 виброперемещений, связанный с вибропреобразовательным устройством 6, запоминающим осциллографом или самописцем 7, и дополнительно установленный линейно-упругий элемент 8.

Способ реализуется следующим об- разом.

К колебательной системе дополнительно параллельно присоединяют линейно-упругий элемент с изменяющейся жесткостью, которая выбирается из условия обеспечения полуразмахов затухающего процесса свободных колебаний в пределах 5-10, возбуждают свободные колебания системы, регистрируют последовательные амплитуды отклонений системы от положения равновесия, а силу F сухого трения и коэффициент b вязкого трения определяют из соотношений

2

-AiA 4

К.

4ia ,

Г

А,

AI-A

А jV -А {«2

где А;, А ,«+,, А - последовательная амплитуда отклонений , К - суммарная жест-.

m

I

кость системы после присоединения упругого элемента

-условный период свободных колебаний}

-приведенная масса системы.

Пример. При выведении поршня со штоком .из положения статического равновесия процесс свободных колебаний представляет собой быст- розатухающее апериодическое движение, не позволяющее идентифицировать силу сухого трения и коэффициент вязкого трения.

I

Параллельное присоединение дополнительного линейно-упругого элемент та 8 при тех же начальных условиях позволяет реализовать процесс свободных колебаний с количеством полуразмахов в оптимальных пределах 5-10. Определяя значения трех последовательных амплитуд отклонений А , А +,, , а также условный период Т, возможно оценить действующую в системе силу сухого трения F и коэффициент b силы вязкого т рения. При этом суммарная жесткость системы К j К+К доп предварительно определяется из независимого статического эксперимента, так же как и масса пориня со штоком (см. таблицу).

Изобретение предназначено для количественного определения силь F сухого кулонова трения и коэффициента b вязкого трения в упруголинейной колебательной системе с одной степенью свободы. Цель - повышение точности определения диссипативных параметров колебательной системы путем 1 Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для идентификации силы F сухого трения, подчиняющейся, закону Кулона, и коэффициента b линейно- вязкого трения в упруголинейной диссипативной колебательной системе с одной степенью свободы. Целью изобретения является повышение точности определения диссипативных параметров колебательной системы путем исключения апериодичности движения в средне-, сильно- и передемпфированных колебательных системах о исключения апериодичности движения в сильнодемпфированных и передемпфированных колебательных системах. К колебательной системе дополнительно параллельно присоединяют линейно- упругий элемент с регулируемой жесткостью, обеспечивающей количество полуразмахов затухающего процесса свободных колебаний в пределах 5-10, возбуждают свободные колебания системы и регистрируют любые три последовательные амплитуды отклонений системы от положения равновесия AJ , А,-, , Aj, кроме первой и последней, и условный период Т, а силу F сухого трения и коэффициент Ь вязкого трения определяют из отношений: F К s А,-, -A)A +2/Aj- b 4гаУТ-1п А)-А ,u,/A ;,- -А ,- + 2 где К 5; суммарная жесткость системы после присоединения упругого элементаj m - приведенная масса системы. 4 ил., 1 табл. На фиг. 1 изображена конструкция устройства для реализации способа (пневмоцилиндр одностороннего действия) ; на фиг. 2 - математическая модель пневмоцилиндра} на фиг. 3 i график апериодического движения идентифицируемой системы без дополнительного упругого элемента, выведенный из положения равновесияj на фиг. 4 - график свободных колебаний системы с дополнительным упругим элементом. Идентифицируемая колебательная система представляет собой пневмоци. линдр 1 одностороннего действия с с (Л Од sl j: Oi ел

Расчет искомых параметров дает следующие результаты: F 6,69 Н;

b 6,72 HsC/M.

Формула изобретен и я

Способ определения силы сухого трения и коэффициента вязкого трения в колебательной системе, заключающийся в том, что возбуждают свобод- ные колебания системы, регистрируют последовательные амплитулы отклонений системы от положения равновесия и с их учетом определяют силу F сухого трения и коэффициент b вязкого трения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения силы F сухого трения и коэффициента b вязкого трения путем

исключения апериодичности движения в средне-сильно- и передемпфированных колебательных системах, суммарную жесткость колебательной системы увеличивают путем присоединения к ней -параллельно линейного упругого элемента регулируемой жесткостью, которзпо изменяют до обеспечение полуразмахов затухающего процесса свободных колебаний в пределах 5-10, а силу F сухого трения и коэффициент b вязкого трения определяют соответственно из соотношений

А%1-А,

F К.

АрА

4m

Т

In

А -А ,ч I А . i«.i

К 51- суммарная жесткость системы

Л л

Фиг. г

дйп.

//////

Фиг. 2

%w

X.

-3

Физ.

AT,

фигЛ