Способ определения силы сухого трения в колебательной системе Советский патент 1990 года по МПК G01N19/02 

Изобретение относится к трибиоло- гии и технической вибродиагностике механических колебательных систем с сухим трением и может быть использовано для количественного определения действующей силы сухого трения, подчиняющейся закону Амонтона-Кулона.

Целью изобретения является повышение точности путем использования в качестве контролируемого параметра спектрального состава колебаний.

На фиг.1 изображен график экспериментальной зависимости амплитуды

А х третьей гармоники виброперемещения системы от величины сухого трения в безразмерной форме; на

фиг.2 - схема устройства для реализации способа.

Устройство для реализации способа содержит генератор 1 синусоидальных сигналов например, генератор низкочастотный управляющий 15 УС-104-002 усилитель 2, электродинамический вибростенд 3 (например, УВЭ 10/5000) и вибростол 4, мягкую линейную пружину 5, колебательную систему 6 (например, редуктор давления типа П-КР), выполненную в виде элементов 7-9 соответственно жесткости, вязкого и сухого трения, вибропреобразователь 10 (например, ВПУ-2) с датчиком 11, установленным на колебательной

СП 4 СП

4ь &

г|ис

1545

системе 6, служащий для формирования i сигнала виброперемещения, анализатор 12 спектра (например, типа SBA 101, предназначенный для измерения амплитуды третьей гармоники виброперемеще- нИя, частотомер 13, встроенный в генератор 1, служащий для контроля часто-г ты вибровоэбуждениЯо

Способ реализуется следующим габ- разом.

С помощью генератора 1, усилителя 2, вибростенда 3 и пружины 5 воэ- б гждают вынужденные колебания системы 6 путем воздействия на нее возмущающей гармонической силы, сканируя пс частоте, определяют частотомером 1Л частоту С00 фазового резонанса ко.-: лебательной системы 6, возбуждение вынужденных колебаний осуществляют в диапазоне частот

1,,

е F,,„.,- номинальное значение силы сухого трения в системе; минимальный аппаратурно допустимый предел измерения виброперемещения; коэффициент жесткости системы «

ном

Aon

V -

НОМ

Аоп

Например, для редуктрра П-КР

5Н, для вибропреобразователя 35 101(Г€м, а коэффициент К жесткрсти системы, полученный из незави-- сймого статического эксперимента, ра- вфн 3,05 10 Н/м, диапазон частот 1„1Ю0 К2,8000(,40

С помощью вибропреобразователя 10, д4тчика I1 и анализатора 12 спектра

К

номинальное значение с сухого трения в систем коэффициент жесткости системы;

минимальный аппаратурн допустимый предел изме ния виброперемещения, измеряют амплитуду А Х третьей га ники виброперемещения, а силу F с хого трения определяют по формуле

доп

& -urj.f4.Oi а 1 П cmCWlJTli. С 1 WЈ/C - i. ЈS« i .

измеряют амплитуду третьей гармо- F 3 7 К/4 АК 9 (6D/Q0) -lj.

ники виброперемещения, а силу F сухо-л го трения определяют по формуле

3(ГК 4

Л )

- -

Способ позволяет повысить точность определения силы сухого трения в колебательной системе на 20%«

Формула изобретения

Способ определения силы сухого трения в колебательной системе, заключающийся в том, что возбуждают нужденные колебания системы путем воздействия на нее возмущающей гармонической силы и регистрируют параметры колебательного процесса, по которым определяют силу сухого трения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем использования в качестве контролируемого параметра спектрального состава колебаний, определяют частоту СОО фазового резонанса системы, возбуждение вынужденных колебаний осуществляют в диапазоне частот

30

,,4f|firTA r + 1/9

где F

НОМ

К

номинальное значение силы сухого трения в системе; коэффициент жесткости системы;

минимальный аппаратурно допустимый предел измерения виброперемещения, измеряют амплитуду А Х третьей гармоники виброперемещения, а силу F сухого трения определяют по формуле

доп

n± WE/

///////////////////

Изобретение может быть использовано для количественного определения действующей силы сухого трения в колебательных системах. Цель - повышение точности путем использования в качестве контролируемого параметра спектрального состава колебаний. Возбуждают вынужденные колебания системы, определяют частоту ω₀ фазового резонанса системы, возбуждения вынужденных колебаний осуществляют в диапазоне частот 1, 1 ω₀*98O*98O₀√4F_ном/27φК^.A_доп+1/9, где F_ном - номинальное (или ориентировочное) значение силы сухого трения в системе

K - коэффициент жесткости системы

A_доп - наименьший аппаратурно допустимый предел измерения виброперемещения, измеряют амплитуду A_X третьей гармоники виброперемещения, а силу F сухого трения определяют по формуле: F=(3φК/4)A_X[9(Ω/Ω₀)²-1]. 2 ил.