Способ определения резонансной частоты элементов конструкции Советский патент 1991 года по МПК G01H13/00 

Изобретение относится к технике исследования динамических характеристик элементов конструкций при проведении виброиспытаний и может быть использовано для определения частот колебаний при резонансе.

Цель изобретения - повышение точности измерения резонансной частоты элементов конструкции.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, реализующего способ определения резонансной частоты элементов конструкции; на фиг. 2 - эпюры динамической амплитудно-частотной характеристики при изменении частоты задающего генератора с разными СКОРОСТЯМИ- V И 02, .

Устройство для определения резонансной частоты элементов конструкции содержит блок 1 развертки частоты, задающий генератор 2, регулятор 3 амплитуды, усилитель 4 мощности, вибростенд 5 с установленным на нем испытуемым объектом 6 (не показан), вибропреобразователем 7 и 8, согласующие усилители 9 и 10, фазовый детектор 11, блок 12 обратной связи, нуль-орган 13, преобразователь 14 частота-напряжение, ключи 15

и 16, усилители 17 и 18 с регулируемыми коэффициентами усиления, блок 19 памяти, сумматор 20, коммутатор 21, триггеры 22 и 23, дешифратор 24, элементы 25 и 26 задержки, регистратор 27, вход 28 «Пуск.

Выход блока 1 развертки частоты подключен к управляющему входу задающего генератора 2, выход которого через последовательно соединенные регулятор 3 амплитуды и усилитель 4 мощности подключен к катушке возбуждения (не показана) вибростенда 5 с установленным на нем испытуемым объектом 6.

На вибростенде 5 и испытуемом объекте 6 установлены вибропреобразователи 7 и 8 соответственно, подключенные выходами к входам согласующих усилителей 9 и 10 соответственно, выходы которых подключены к входам фазового детектора П.

Выход согласующего усилителя 9 через блок 12 обратной связи подключен к управляющему входу регулятора 3 амплитуды. Выход согласующего усилителя 10 подключен также к входу преобразователя 14 частота-напряжение, выход которого подключен через последовательно соединенные

оэ со

00

ю

со

Јъ

ключ 16 и усилитель 18 с регулируемым коэффициентом усиления к суммарному входу сумматора 20, а к его вычитающему входу - через последовательно соединенные ключ 15, усилитель 17 с регулируемым коэффициентом усиления и блок 19 памяти. Выход сумматора 20 подключен к входу регистратора 27.

Способ реализуется следующим образом.

Возбуждают испытуемый объект 6 колебаниями изменяющейся с постоянной скоростью частоты, устанавливаемой сигналом с выхода коммутатора 21 по первому входу блока 1 развертки частоты, измеряя при этом сдвиг между возбуждающими колебаниями и колебаниями испытуемого объекта, которые преобразуются вибропреобразователями 7 и 8 соответственно, сигналы с выходов которых через усилители 9 и 10 поступают на фазовый детектор 11. При совпадении частоты возбуждения с резонансной частотой объекта 6 разность фаз сигналов на входах фазового детектора 11 равна л/2, а сигнал на его выходе равен нулю. На выходе нуль-органа 13 при этом появится импульсный сигнал, который через коммутатор 21 поступает на управляющий вход ключа 15, при этом в блок 19 памяти вводится напряжение, пропорциональное значению частоты. Вначале производится сканирование со скоростью ui, а после срабатывания нуль-органа 12 осуществляется сканирование со скоростью V2. Сигнал с блока 19 алгебраически

суммируется в сумматоре 20 с сигналом с выхода усилителя 18 в момент срабатывания нуль-органа 13, а результат регистрируется регистратором 27.

Формула изобретения

Способ определения резонансной частоты элементов конструкции, заключающийся в том, что дважды воздействуют на конструк0 цию возбуждающими колебаниями изменяющейся частоты, при каждом воздействии измеряют сдвиг фаз между возбуждающими колебаниями и колебаниями элементов конструкции и фиксируют частоту, при которой колебания элемента конструкции отстают от возбуждающих колебаний на л/2, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, измеряют частоту возбуждающих колебаний с постоянной скоростью v, после достижения сдвига фаз между возбуждаю0 щими колебаниями и колебаниями конструкции величины л/2 повторяют развертку частоты с другой постоянной скоростью V2, а значение резонансной частоты ш0 элемента конструкции определяют из соотношения

5СО|У2 - Ы2&1

(1)0 ,

Vi- Vi

гдеы| и Ш2 - первая и вторая частоты, при

которых колебания элемента

конструкции отстают от воз0буждающих колебаний на л/2.

Изобретение относится к технике виброиспытаний и может быть применено для натурных испытаний конструкций. С целью повышения точности измерения резонансной частоты объектов возбуждают испытуемый объект колебаниями изменяющейся с постоянной скоростью частоты. После достижения сдвига фазы между возбуждающими колебаниями и колебаниями конструкции величины л/2 повторяют развертку частоты с другой постоянной скоростью иг, а значение резонансной частоты ш0 определяют из соотношения (i)o(wiU2 - шги)/ /(v2-v), где о)1 и Ш2 - первая и вторая частоты колебаний конструкции, отстающих от возбуждающих колебаний на л/2. 2 ил.

О7 CJ2