УСТРОЙСТВО для ИССЛЕДОВАНИЯ ВИБРАЦИОННЫХ И УДАРНЫХ СИСТЕМ Советский патент 1969 года по МПК G06G7/48 

Известно устройство для исследования вибрационных и ударных систем, содержащее электрические схемы с сосредоточенными параметрами, коммутатор, блоки стоков, генератор импульсов и измерительное устройство,

Однако это устройство не позволяет учитывать при исследовании влияния волновых процессов и процесса рассеяния в ударниках, промежуточных телах и в разрушаемой горной породе.

Предложенное устройство отличается тем, что, с целью учета волновых процессов и процесса рассеяния энергии в ударниках, промежуточных телах и в разрушаемой горной породе в нем к аналогу промежуточного элемента, состоящему из длинной RL-линии и блока емкостных стоков, через коммутационную панель подключен аналог горной породы, состоящий из двумерной RL-сетки и блока емкостных стоков, причем емкостные стоки длинной линии и двумерной сетки защунтированы резисторами.

На чертеже .показана блок-схема устройства.

Оно содержит генератор импульсов 1; линию RL-ударника 2; блок 3 стоков ударника; коммутатор 4; аналог 5, 6 промежуточного элемента (5-линия RL нромежуточного элемента, 6 - блок стоков); аналог 7, 8 горной породы (7 - сетка RL-аналога горной породы, 8 - блок стоков); коммутационную панель 9, измерительное устройство 10 и устройство 11 для обхода контролируемых точек. Генератор / представляет аналог ударника или вибратора. В случае, если необходимо учитывать инерционные, упругие и диссипативные свойства ударника, к генератору ирисоед1И яется линия с сосредоточенными параметрами, составленная по типу схемы промежуточного элемента. Продольные элементы представлены последовательно соединенными резисторами и индуктивностями, а поперечные элементы (стоки) - конденсаторами, шунтируемыми высокоомными резисторами. Таким образол, ударник моделируется генератором 1 и лестничной схемой, состоящей из линии 2 RL и блока 3 стоков.

Между аналогом ударника (/-3) и промежуточным элементом (5, 6) в схеме размещен коммутатор 4, который обеспечивает периодически иовторяющееся подключение аналога ударника к линии и условия, обеспечивающие отскок ударника.

Промежуточный элемент 5, 6 (аналог штанги, шпунтины и т. д.) состоит из активных R, индуктивных L и емкостных С проводимостей, смонтированных в виде лестничной схемы. Конструктивное иромежуточное звено состоит из двух звеньев - линии RL 5 и блока стоков 6. Резисторы, шунтирующие емкости, линейны.

За промежуточным элементом (5, 6) следует аналог горной породы, состоящий из двумерной сетки 7 RL и блока стоков 8. Сетка выполнена из резистивных и индуктивных проводимостей в виде прямоугольника с отношением сторон 1 : 1 по осям X и У и собрана из одиночных ячеек Т-образного типа с помощью коммутационной панели 9.

Узловые точки имеют стоки, представленные параллельно соединенными конденсаторами и нелинейными сопротивлениями (блок стоков 8).

Измерительное устройство 10 представляет собой осциллограф и импульсный вольтметр. Обход точек для установления распределения напряжений в системе (в ударнике, промежуточном звене и горной породе) .проводится с помощью переключающего устройства 11.

Порядок выполнения работы следующий.

На основе данных о дЛханической системе- ударнике, промежуточном звене и горной породе (об их плотности, упругих и диссипативных свойствах) рассчитываются параметры модели: величины индуктивностей, конденсаторов и резисторов в лестничных схемах ударника и промежуточного звена, а также для двумерной сетки, имитирующей породу. Затем полученные значения набираются на модели, и отдельные собираются в схему. После этого включаются генератор 1 и

V

коммутатор 4. Сигнал поступает на промежуточное звено и аналог горной породы, при этом пространственное и временное распределение напряжений в электрических линийх и сетках аналогично распределению механических напряжений в механической системе.

Величина напряжений в различных точках схемы определяется вольтметрами измерительного устройства 10 или электроннолучевым осциллографом (величина и форма импульса). На основе измерений определяется распределение напряжений при исследуел1ых параметрах процесса в механической системе.

Н р е д м е т изобретения

Устройство для исследоваиия вибрационных и ударных систем, содержащее электрические схемы с сосредоточенными параметрами, коммутатор, блоки стоков, генератор импульсов и измерительное устройство, отличающееся тем, что, с целью учета волновых процессов и процесса рассеяния энергии в ударниках, промежуточных телах и в разрушаемой горной породе, в нем к аналогу промежуточного элемента, состоящему из длинной RL-линии и блока емкостных стоков, через коммутационную панель подключен аналог горной породы, состоящий из двумерной RL-сетки и блока емкостных стоков, причем емкостные стоки длинной линии и двумерной сетки зашунтированы резисторами.