(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ
ХАРАКТЕРИСТИК УПРУГОЙ КОНСТРУКЦИИ
В ТОЧКЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ
1
Изобретение относится к определению колебательных характеристик механических конструкций электрическим методом, в частности к способам определения скорости колебаний упругой конструкции в точке возбуждения на частоте резонанса.
Известен способ определения колебательных характеристик упругой конструкции в точке возбуждения путем возбуждения колебаний электродинамическим возбудителем и регистрации электрического сигнала индукционного датчика 1.
Однако погрешность в определении колебательных характеристик данным способом высока из-за влияния переменного магнитного поля возбудителя на датчик.
Известен также способ определения колебательных характеристик, основанный на регистрации модуля сигнала датчика с помощью измерительного моста в двух режимах работы возбудителя - в колебательном и заторможенном. По разности сигналов двух измерений определяется скорость колебаний упругой конструкции 2.
Недостатком этого способа является низкая точность, обусловленная фазовыми сдвигами между векторами ЭДС и других компонент падения напряжения на омическом и реактивном сопротивлениях подвижной катушки, а также необходимостью затормаживания возбудителя на резонансной частоте. Поскольку затормаживать возбудитель в динамическом режиме на резонансной частоте до полного устранения колебаний практически невозможно, то остаточный уровень вносит дополнительную погрешность на результат.
10 Цель изобретения - повышение точности при измерении скорости на частоте резонанса конструкции.
Для достижения поставленной цели выделяют синфазные с возбуждающей силой компоненты падения напряжения на подвиж Sной катущке электродинамического возбудителя на частоте фазового резонанса конструкции и на частоте вне резонансного участка и по разности этих компонент судят об искомой величине.
20 При этом за частоту фазового резонанса принимают значение, соответствующее экстремуму синфазной компоненты падения напряжения на подвижной катушке при
постоянном ур(вне возбуждающей силы на исследуемом резонансном участке, а синфазные с возбуждающей силой компоненты падения напряжения на подвижной катушке выделяют методом синхронного детектирования.
На чертеже изображена блок-схема устройства предлагаемого способа.
При возбуждении колебаний упругой конструкции 1 с массой ш, жесткостью k и коэффициентом демпфирования h электродинамическим возбудителем 2, питающимся током OK усилителя 3 мощности и управляющего напряжением Usx. генератора 4, из общего падения напряжения U| на подвижной катущке 5 выделяются с помощью синхронного детектора 6 синфазные с возбуждающей силой FC. компоненты Re U на частоте фазового резонанса и на частоте вне резонансного участка. По разности этих компонент, равной ЭДС подвижной катущки 5 и полученной с помощью измерителя 7 и регистратора 8, определяется скорость колебаний у- с учетом калибровочного коэффициента электродинамического возбудителя 2 как индукционного датчика. Поскольку фазовые сдвиги между векторами 1ь,3к и UBX равны нулю, а зависимость F от Uex линейна во всем диапазоне рабочих частот благодаря характеристикам усилителя 3 мощности, то при разложении напряжения UK относительно фазы опорного напряжения UBV синфазная компонента Re UK с высокой точностью совпадает по фазе с ЭДС подвижной, катущки.
Многочисленные экспериментальные данные показали, что погрещность бпределения колебательных характеристик упругой конструкции в точке возбуждения по данному способу снизилась более чем в три раза по сравнению с известным способом. Например, офносительная погрешность определения скорости колебаний без учета погрешностей измерительно-регистрирующих приборов составляет .
Формула изобретения
1. Способ определения колебательных характеристик упругой конструкции в точке возбуждения путем возбуждения колебаний электродинамическим возбудителем и регистрации электрического сигнала индукционного датчика, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при изл ерении скорости на частоте резонанса конструкции, выделяют синфазные с возбуждающей силой компоненты падения напряжения на подвижной катушке электродинамического возбудителя на частоте фазового резонанса конструкции и на частоте вне резонансного участка и по разности этих компонент судят об искомой величине.
2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что за частоту фазового резонанса принимают значение, соответствующее экстремуму синфазной компоненты падения напряжения на подвижной катушке при постоянном уровне возбуждающей силы на исследуемом резонансном участке.
3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что синфазные с возбуждающей силой компоненты падения напряжения на подвижной катущке выделяют методом синхронного детектирования.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.G. de Vries. Les excitateurs electriques. «La Recherche Aeronautique, № 41, 1954, c. 43 - 45.
2.Colloquium an Mechanical Impedance Methode for mechanical Vibrations, New York. Dec. 2, 1958, c. 72 - 73 (прототип).
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ РЕЗОНАНСА КОНСТРУКЦИИ | 1973 |
|
SU386303A1 |
Вибрационное устройство для определения физических свойств веществ | 1976 |
|
SU609078A1 |
Устройство для воспроизведения силовых воздействий | 1975 |
|
SU578575A1 |
Электродинамический вибростенд | 1980 |
|
SU946686A1 |
Устройство для определения физических свойств веществ | 1981 |
|
SU949419A1 |
ВИБРОВИСКОЗИМЕТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК | 2008 |
|
RU2419781C2 |
Измеритель напряженности электростатического поля | 2016 |
|
RU2643701C1 |
Способ определения обобщенных параметров колебаний конструкций по частотным характеристикам | 2020 |
|
RU2758152C1 |
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОБСТВЕННЫХ ЧАСТОТ И ОБОБЩЕННЫХ МАСС КОЛЕБЛЮЩИХСЯ КОНСТРУКЦИЙ | 2012 |
|
RU2489696C1 |
Вибрационное транспортирующее устройство | 1989 |
|
SU1713866A1 |
Авторы
Даты
1981-08-15—Публикация
1974-11-10—Подача