Способ определения силы сухого трения в упругофрикционной колебательной системе Советский патент 1991 года по МПК G01N3/56 

Изобретение относится к методам диагностики и может быть использовано для определения силы сухого трения в упруго- фрикционной колебательной системе.

Целью изобретения является повышение точности определения силы сухого трения.

На фиг. 1 изображена схема характерной упругофрикционной системы; на фиг. 2 - петля гистерезиса характерной упруго- фрикционной -системы; на фиг. 3 - петля гистерезиса характерной фрикционной системы с сухим трением; на фиг. 4 - схема устройства для реализации предлагаемого способа.

Устройство для реализации предлагаемого способа содержит консольную жестко закрепленную упругую балку 1 с демпфером 2 сухого трения, расположенным на некотором расстоянии от заделки. На свободном конце балки 1 установлен груз 3. В состав устройства входят также датчик 4 регистрации параметров колебаний, электрически соединенный с ним вибропреобразователь 5, например ВПУ-2, генератор 6 синусоидальных сигналов, например низкочастотный управляющий генератор 15 УС-10И-002,вибратор 7 с усилителем 8, например ВЭДС-10, и мягкую пружину 9, соединяющую вибратор 7 и груз 3, частотомер 10, встроенный в генератор 6 и двухлучевой осциллограф 11.

Способ реализуют следующим образом.

Возбуждают вынужденные колебания упругофрикционной системы с помощью генератора 6, усилителя 8, вибратора 7 и пружины 9 на резонансной частоте путем

СП

00

воздействия на систему гармонической силой. Возбуждение резонансных колебаний осуществляют при заблокированной фрикционной связи колебательной системы. Амплитуду вынуждающей силы увеличивают до момента разблокировки фрикционной связи, который определяют по срыву резонансных колебаний при постоянстве частоты возбу.чсдения, равной резонансной частоте системы при заблокированной фрикцион- ной связи. Фиксируют критическую амплитуду АКр колебаний, соответствующую моменту разблокировки фрикционной связи, а силу сухого трения определяют из соотношения

F Ki АКр,

где KI - коэффициент жесткости основного упругого элемента системы при заблокированной фрикционной связи.

Предлагаемый способ повышает точ- ность определения по сравнению с прототипом на 20%.

Формула изобретения Способ определения силы сухого тре- шия в упругофрикционной, колебательной системе, заключающийся в том, что возбуждают вынужденные колебания системы на резонансной частоте путем воздействия на

нее гармонической силы и регистрируют параметр колебательного процесса, по которому определяют силу сухого трения, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения точности определения для системы, включающей массу, установленную на демпфере и основном упругом элементе, который последовательно связан с подсистемой, состоящей из параллельно связанных дополнительных упругого и фрикционного элементов, возбуждение резонансных колебаний осуществляют при заблокированной фрикционной связи колебательной системы, амплитуду вынуждающей силы увеличивают до момента разблокировки фрикционной связи, который определяют по срыву резонансных колебаний при постоянстве частоты возбуждения,равной резонансной частоте системы при заблокированной фрикционной связи, фиксируют критическую амплитуду Акр колебаний, соответствующую моменту разблокировки фрикционной связи, а силу F сухого трения определяют из соотношения

F Ki Акр,

где Ki - коэффициент жесткости основного упругого элемента системы при заблокированной фрикционной связи.

Изобретение относится к трибологии и идентификации диссипативных параметров упругофрикционных механических колебательных систем и предназначено для количественного определения силы сухого трения, подчиняющегося закону Амонтона-Ку- лона. Цель изобретения - повышение точности. Возбуждают вынужденные колебания системы на резонансной частоте при заблокированной фрикционной связи. Амплитудное значение вынуждающей гармонической силы увеличивают до момента разблокировки фрикционной связи, который определяют по срыву резонансных колебаний. При этом фиксируют критическую амплитуду Акр колебаний, соответствующую моменту разблокировки фрикционной связи. Силу F сухого трения рассчитывают по формуле F К) Акр, где Ki - коэффициент жесткости подсистемы при заблокированной фрикционной связи, 4 ил.

ъ

-7фи.1

Рсояр.(Х) |

№. г

ficonpft} д

A

77777777//////

yd

A

A

X

V

I/

фигЗ

i

фиг. У