Устройство для лабораторных испы-ТАНий САМОдЕМпфиРующиХ СВОйСТВ ТЕлАТипА СТРуНы Советский патент 1981 года по МПК G01M7/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛАБОРАТОРНЫХ ИСПЫТАНИЙ СА ЮДЕМПФИРУЮЩИХ СВОЙСТВ ТЕЛА ТИПА СТРУНЫ 38 сирующим испытуемое изделие - струну 8, шарнирно закрепленную на раме 1 и имеющую возможность перемещаться пару электромагнитов 9 и 10, с которыми со прикасаются концы плоской пружины 6, диэлектрические тяги 11 и 12, прикрепленные к электромагнитам 9 и 10 и снабженные металлическими наконечниками, являющимися сердечниками 13 двух неподвижно установленных на раме 1 через диэлектрические колодки 2 и 3 электромагнитов 14 и 15, Электромагниты 14 и 15 выполнены поляризованными с взаимоувязанной регулировкой магнитного поля и снабжены постоянными магнитами (не показаны), поле которых противодействует или скла дывается (в зависимости от направления тока) с полем электромагнитов 1-4 и 15, -что дает возможность при небол шой мощности источника питания электромагнитов 14 и 15 получать значительные тяговые усилия. Между электромагнитами 14.и 15 расположена жесткая поперечина 16, на которой со осно вибратору 5 установлены динамометрическая стойка 17 и дополнительный электромагнит 18, связанный посредством ходового винта с вертлюгом 20 динамометра 21. На плоской пружине 6 под струной 8 закреплен соосный сердечнику электромагнита 18 металлический диск 22. На вибраторе 5 закреплена лапа 23, несущая пульт 24 управления и измерительную стойку 25 с И1адикатором 26 перемещения струны Пульт 24 управления (фиг,2) содер лшт тумблер 25, посредством которого осуществляется одновременная запитка электромагнитов 9 и 10, 14 и 15, регулирующую ручку 26 плавной и одно-временной (взаимоувязанной) регулировки магнитного поля (тягового усилия ) электромагнитов 14 и 15, переключатель 27 полярности источника тока, кнопку 28 запуска вибратора 5, тумблер 29 запитки электромагнита 18 и тумблер 30 запитки электромагнитов 14 и 15, В случае создания начального возб дения струны 8 в виде гармонических полигармонических, случайных и други типов возбуждения устройство работае следующим образом. Тумблером 25 включаются обе пары электромагнитов 9и10, 14и15, а р ка регулирования 26 и переключатель 27 полярности заранее установлены в положение, при котором уровень и наПравление электромагнитного поля в поляризованных электромагнитах 14 и 15 компенсирует поле их постоянных магнитов, в результате чего к тягам 11 и 12 не приложено никакого усилия, И- электромагниты 9 и 10, свободно поворачиваясь на шарнирах, притягивают свободные концы плоской пруисины 6, после чего кнопкой 28 запускается вибратор 5, который при достижении установившихся колебаний струны 8 (т. е, после окончания переходного периода) выключается. Одновременно поворотом тумблера 25 обесточиваются 9и 10, 14и 15, и постоянное магнитное поле электромагнитов 14 и 15 вытягивает сердечники 13, которые через диэлектрические тяги 11 и 12 от водят вниз на требуемую во избежание ударов концов пластины 6 величину электромагниты 9 и 10. Характеристики затухающих свободных колебаний записываются с помощью датчиков и контрольноизмерительной аппаратуры. Можно паписать и характеристики демпфирования вынужденных колебаний, что осуществляется при работающем вибраторе 5. При создании начального возмущения типа Щипок расположенный на динамометрической стойке 17 электромагнит 18 вращением ходового винта 19 подводится до соприкосновения с диском 24, который при запитке дополнительного электромагнита 18 поворотом тумблера 29, притягивается его сердечником. Регулирующей ручкой 26 при включенных тумблером 36 электромагнитах 14 и 15 создается контролируемое по динамометру 21 или индикатору 26 (если задана упругая деформация струны 8 требуемое тяговое усилие, которое через поперечину 16, динамометрическую стойку 17 и электромагнит 18 вызывает натяжение струны 8, сообщая ей определенную потенциальную энергию упругой деформации, которая, освобождаясь при выключении электромагнита 18, обусловливает затухающие колебания струны 8, близкие к тем, которые возникают при ее Щипке. Если электромагнип 18 выполнить с сердечником вращательно-поступательного типа, то появляется возможность создавать начальное возмущение, вызывающее поперечно-крутильные затухающие колебания струны 8 (осуществляются в той же последовательности, что и создание воздействия типа Щипок). Можно также прикладывать к струне 8 комбинированное воз583действие, например, полигармоннческая вибрация + Щипок : после того как струна натянута отошедшим вниз электромагнитом 18, запускается вибратор 5(т.е. вибрация передается на натянутую струну 8), который затем одновременно с электромагнитом 18 выключается, и струна 8 совершает затухающие колебания под влиянием сложного начального возмущения. При создании -начального возбуждения струны в виде ударного импульса электромагнит 18 выполняет роль бойка который подводится к диску 22 до образования между ними небольшого зазора (величина зазора, а также геометрия диска 22 и бойка - сердечника электромагнита 18 могут широко варьи.роваться и подобраны так, чтобы получать ударные импульсы любого вида), после чего быстрым поворотом и возвращением в исходное положение регулирующей ручки.26 осуществляется изме нение по.величине и направлению магнитного поля, а следовательно, и приложенного к динамометрической стойке 17 тягового усилия, во включенных электромагнитах 14 и 15, в результате чего электромагнит 17 наносит удар по диску 22 и отходит вниз, а струна 8 под действием ударной нагрузки сове шает затухающие колебания. Следует отметить, что анализ и сра нение характеристик затухания изделий типа струны при разли ных вышеописанных видах начальных воздействий крайн необходимы, например при конструировании тросовый амортизаторов, которые относятся к наиболее перспективным ви дам виброзащитных средств и содержат в качестве упругого элемента трос или струну. Статические испытания проводятся с целью снятия силовой характеристики F f (х), где F - сила; х -продольная или поперечная деформация струны. Это вид испытаний очень важен для изучения особенностей силовых характеристи деформируемых струи и тросов. Перед включением электромагнита 18 и сцепления его сердечника с диском 22 стрел ки динамометра 21 и индикатора 26 уста навливаются на ноль путем созданияв обеих поляризованных электромагнитах 14 и 15 такого уровня и направления магнитного поля (а это достигается изменением силы тока при повороте регулирующей ручки 26 и переводе переключателя 27 полярности в соответствующее положение), которые компенсировали бы поле постоянного магнита и вес подвижной части (поперечина 16, динамометрическая стойка 17 и т.д.) и создавали тяговое усилие, направленное вверх и равное F, , где Fjj - суммарная сила, которую необходимо приложить к поперечине 16 (во избежание погрешностей измерения поперечина 16 должна быть достаточно жесткой), чтобы динамометр 21 и индикатор 26 стояли на нуле; Fj - сила магнитного поля каждого из вмонтированных в электромагниты 14 и 15 постоянных магнитов; Р - суммарный вес стойки 17, поперечины 16 и т. - показания динамометра 21 (следует отметить, что вес подвижной части может компенсироваться специальными пружинами и не учитываться), после чего запитывается электромагнит 18. Уменьшая интенсивность магнитного поля плавным вращением регулирующей ручки 26 и считывая через определенные интервалы нагрузку на струну 8 и ее деформацию по показаниям динамометра 21 и индикатора 26 в момент, кoгдa:F2 О, а D 2, , тумблером 30 переключается полярность, В результате чего в электромагнитах 14 и 15 возникает магнитное поле, совпадающее по направлению с полями их постоянных магнитов, все более усиливая их по мере вращения регулирующей руч,ки 27. Максимальная нагрузка, которую покажет динамометр: D 2F. Д максимальная сила тяги, возникающая в каждом из электромагнитов 14 и 15 при протекании через них электрического тока наибольшей величины (отсюда видно, что если бы электромагниты 14 и 15 были бе не поляризованными, а обычного типа, то fv, О и DW,, 2F Р , УУ,01х т.е. диапазон воспроизводимых нагрузок при той же мощности источника питания был бы меньше, что снижает информативность силовой характеристики). Далее в той же последовательности и с теми же интервалаьш осуществляется разгрузка, т.е. движение динамометрической стойки 17 вверх, после чего строятся и анализируются графики силовых характеристик нагрузки и разгрузки. Использование данного устройства ри испытании самодемпфирующих, свойств ела типа струны позволяет по сравнеию с известными устройствами значиельно расширить диапазон динамических испытаний, а также проводить с тические испытания. Формула изобретения Устройство для лабораторных исп ний самодемпфирующих свойств тела типа струны по авт.св. № 452761, отличающееся тем, что с целью расширения функциональных 8 возможностей, оно снабжено i)ac:noji(iженными между неподвижными электромагнитами соо.сно вибратору дополнительным электромагнитом, динамометрической стойкой, соединяющим их ходовым винтом и индикатором перемещения струны. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР № 452761, кл. G 01 М 7/00, 1972,

29

Фи8.г