Способ измерения длительности контакта соударяемых объектов Советский патент 1980 года по МПК G04F10/04 

I

Изобретение относится к области технической физикой и может быть использовано для контроля времени протекания разнообразных технологических процессов, где происходит ударное взаимодействие твердых тел.

Известен контактный способ определения продолжительности удара, заключающийся в том, что на поверхность соударяемых объектов наносят токопроводящее покрытие, в частности, на ударяемую пластину - фольгу, непосредственно фиксируют процесс соударения твердых тел путем включения электрической схемы при контакте соударяемых тел и регистрации на движущийся фотопленке, а затем расшифровывают полученные данные и определяют искомую величину {1.

При таком способе измерений изменяют фактические условия в контактной зоне, что приводит к искажеиию реальной картины процесса соударения и снижению точности определения длительности удара.

Целью изобретения является упрощение процесса и повышение точности измерения длительности коитакта соударяемых объектов путем исключения необходимости нанесения токопроводящего покрытия, изменяющего реальные условия в месте соударения.

Цель достигается тем, что перед соударением определяют массу и скорость

5 ударяющего объекта к моменту удара, непосредственно после удара измеряют максимальную (амплитудное значение) скорость колебания ударяемого объекта, например, с помощью виброакустического измерительного тракта, а затем находят искомую величину по формуле:

M-V

(1)

т

1,8-m-C-h.v

15 где т - продолжительность удара;

М - масса ударяющего объекта; V - скорость ударяющего объекта; ш - масса единицы поверхности ударяемого объекта;

С - скорость распространения продольной волны;

h - толщина ударяемого объекта; V - максимальное (амплитудное) значение скорости колебаний ударяемого объекта. Способ осуществляют следующим образом.

Определяют массу и скорость ударяющего тела к моменту удара. Наносят поЗО перечный упругий удар по поверхности

пластины и измеряют амплитудную скорость изгибных колебаний пластипы с помощью первичного измерительного преобразователя (вибродатчика), предварительно укрепленного на пластине и соединенного с акустическим измерительным трактом (интегратор, шумомер). Затем определяют продолжительность соударения по формуле.

Для пояснения предлагаемого способа измерения длительности контакта соударяемых объектов приведен конкретный пример его выиолпепия.

Поперечный удар по асбестоцементной пластине наносят стальным шаром массой М 28,5 г со скоростью V 0,56 м/с. Толщина асбестоцементпой пластины h 0,01 м; масса единицы ее поверхности (поверхностная масса) iTi 23,l кг; скорость распространения в пластине продольной волны С 3290 м/с. Непосредственно после удара определяют амплитудное значение скорости пзгибных колебаний пластины, вызванных этим ударом. Для измерения скорости колебаний пластины применяют виброакустический измерительный тракт фирмы «Брюль и Къер (Дания), включающий прецизионный .щумомер 2203, интегратор ZR0020, первичный измерительный преобразователь (вибродатчик) 4332. Вибродатчик нёпос редственно крепят на поверхности пластины, противоположной зоне контактного взаимодействия с ударяющим телом. После снятия показания максимальной скорости изгибных колебаний пластины, вызванных этим ударом, определяют длительность контакта соударяемых объектов по формуле:

28,5 10 -Зкг 0,56 м/с

1,823,1 кг/м2 3290 м/с 0,01 м 5,5 10-з м/с 2,1210-3с

, f.

I

777640 J

Таким образом, предлагаемый способ позволяет достаточно просто определять продолжительность соударения твердых тел.

Формула изобретения

1. Способ измерения длительности контакта соударяемых объектов, в частности

сосредоточенного тела с пластиной, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения точности измерения, церед соударением определяют массу и скорость ударяющего объекта к моменту удара, а после удара измеряют максимальное значение скорости изгпбных колебаний ударяемого объекта, и затем находят искомую величину по формуле:

M-V

Т

1,8-m-C-h.v

где т - продолжительность удара; М - масса ударяющего объекта; V - скорость ударяющего объекта; m - масса единицы поверхности ударяемого объекта;

С - скорость распространения продольной волны;

h - толщина ударяемого объекта; V - максимальное (амплитудное) значение скорости колебаний ударяемого объекта. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что максимальную скорость изгибных колебаний ударяемого объекта измеряют с помощью виброакустического измерительного тракта, состоящего из щумомера, интегратора и вибродатчика. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ковригин С. Д. Борьба с шумами в гражданских зданиях. М., Стройиздат, 1969(прототип).