CS229431B1 - Spósob určovania vlastných frekvenci! dynamickej sústavy - Google Patents

Description

229431

Vynález sa týká spOsobu určovania vlastných frekvenci! dynamickej sústavy pomocoumerania frekvenčnej závislosti kapacity a stratového činitele. V technickej praxi sa vyskytuje mnoho pripadov kmitáváho pohybu rčznych strojov a stro-jových Saští. V takýchto prípadoeh je niekedy potřebné poznat vlastně frekvencie takejtedynamickej sústavy. Doposial sa meranie vlastných frekvenci! dynamickej sústavy zisťovalorSznymi zariadeniami ako sú mechanické vibrografy, elektromagnetické snímače a strobosko-pickými metodami s natriasacimi stolicemi. Pri použit! týchto zariaden! je potřebné měnitfrekvenciu meniacej sa sily pOsobiacej na pozorovaný objekt.

Frekvenciu je potřebné meniť v takom rozsahu frekvenci!, v ktorom předpokládámevýskyt vlastných kmitov pozorovaného objektu. Na vynútenie mechanických kmitov sústavysa používá najčastejšie natriasaca stolica s plynule laditelnou frekvenciou a amplitu-dou kmitov upínacej došky. Nevýhody súčasného stavu techniky sú v tom, že na vyvolaniemechanických kmitov sú potřebné zložité zariadenia.

Uvedené nedostatky odstraňuje sp&sob urSovania vlastných frekvenci! dynamickej sústavypozostávajúeej z dvoch vodivých telies, medzi ktorými je dielektrická vrstva, alebo pozostá-vajúcej z vodivého telesa, dielektrickej vrstvy a pomocnéj elektrody podTa vynálezu,ktorého podstata je v tom, že sa na takejto sústave za súčasného pOsobenia jednosměrnéhoa striedavého napatia meria frekvenčná závislost kapacity a stratového činitela, kdesa áalej vlastné frekvencie dynamickej sústavy priraáujú maximám nameranej závislostistratového činitele v súvislosti s riešením pohybových rovnic príslušnej dynamickejsústavy. Výhody spOsobu podl’a vynálezu sú v tom, že umožňuje merat vlastné frekvencie dynamickejsústavy i pri velmi malých amplitudách vlastných kmitov 0,1 ^un a že pri uřčovani vlastnýchfrekvenci! dynamickej sústavy nie je potřebné zložité zariadenie, vyvolávájúce mechanickékmity sústavy. Postačuje malé striedavé napatie z generátore - řádové jednotky voltov,niekedy i menej a jednosměrné napatie, ktérého velkost je ohraničená elektrickou pevnosťoudielektrickej vrstvy a použitým meracím prístrojom na meranie kapacity a stratového čini-tela.;

Na priloženom výkrese je na obr. 1 znázorněná dynamická sústava pozostávajúca z dvochtelies, na obr. 2 sú tieto telesá s dielektrickou vrstvou a pomocnou elektrodou, na obr. 3je znázorněná táto sústava z hlediska vazieb medzi jednotlivými telesami a na obr. 4 súznázorněné frekvenčně závislosti kapacity a stratového činitele.

Princip vynálezu je vysvětlený na jednoduchej dynamickej sústave pozostávajúeejz dvoch telies, telesa A a telesa B, ktoré sú navzájom vodivo spojené - obr. 1. Z tohotodOvodu na sústavu musíme přiložit dielektrickú vrstvu D a pomocnú elektrodu E - obr. 2.Dynamickú sústavu na obr. 2 z hladiska vazieb medzi jednotlivými telesami možno zakreslittak, ako je to uvedené na obr. 3, kde aA, Bgi Bj; predstavujú hmotnosti příslušných telies, £1 i vSzby týmito telesami a £ vazbu medzi telesom A a pevnou podložkou. Teleso B pod dielektrickou vrstvou D musí být elektricky vodivé, alebo musí byt na ňom nanesenáelektricky vodivá vrstva.

Pri určovaní vlastných frekvenci! dynamickej sústavy na obr. 2 sa postupuje následovně.Medzi pomocnú elektrodu £ a teleso B připojíme súčasne jednosměrné a striedavé napatie.Přitom pomocou striedavého mostíka meriame kapacitu C a stwatový činitel tch na kondenzá-tore, ktorý je tvořený pomocnou elektrodou E a telesom B e dielektrickou vrstvou D. Meranievykonáváme při rOznych frekvenciáeh striedavého napatia. Přitom interval frekvenci!, v ktorom sa vykonává meranie, musí byť volený tak, abypředpokládané vlastné frekvencie dynamickej sústavy ná^obr. 3 spadali do tohto intervalu.Velkost jednosměrného i striedavého napatia počas všetkých meraní sa udržuje konštantná.

Claims (1)

1. 3 229431 Ak daná dynamická sústava nie je zatlmená tak, že nemdže dĎjst k jej rozkmitaniu a akmeranie frakvenčnej závislosti kapacity £ a stratového činitela tgň boli vykonané vo frek-venčnom intervale, do ktorého spadejú vlastně frekvencie dynamickéj sústavy, potom frekvenč-ně závislosti kapacity C. a stratového činitel’a tgň budú mať tvar zobrazený na obr. 4. Polohymaxim vo frekvenčnej závislosti stratového činitele tg = f f odpovedajú jednotlivýmvlastným frekvenciém dynamickej sústavy pozostávajúcej z telies A, B a pomocnej elektro-dy E. Příslušnost vlastných frekvenci! k jednotlivým telesám sústavy sa určí z pohybovýchrovnic vlastného kmitania dynamickej sústavy na obr. 3. Dá sa dokázat, že maximálněhodnoty tgň pri rezonanciách - viň obr. 4 - sú priamo úměrné druhej mocnině velkostijednosměrného superponovaného napatia a nepriamo úměrné druhej mocnině hrůbky h dielektric-kej vrstvy D - obr. 2. Z tohoto ddvodu uvedené metoda bude tým citlivéjšia, čím budejednosměrné napatie vačšie a hrúbka h dielektrickej vrstvy D menšia. Přítomnost jednosměrného napatia pri týchto meraniach je velmi ddležitá. Od jeho vel-kosti je závislé rozkmitanie dynamickej sústavy. Okrem toho jednosměrné superponovanénapatie spdsobuje to, že vlastně frekvencie dynamickej sústavy odpovedajú priamo frekvenciémpri ktorých sa nachédzajú maximá v závislostiach tgň = f(f) a nie ich vyšším harmonickým. Popísaná metoda sa dé použit i na určovenie vlastných frekvencií podstatné zložitej-ších dynamických sústav. Podmienkou však vždy je, aby aspoň medzi dvomi elektricky vodi-vými telesami dynamickej sústavy bola tanká vrstva dielektriky. PREDMET VYNÁLEZU Spňsob určovania vlastných frekvenci! dynamickej sústavy pozostávajúcej z dvoch vodi-vých telies, medzi ktorými je dielektická vrstva, alebo pozostávajúcej z vodivého telesa,dielektrickej vrstvy a pomocnej elektrody, na ktoré je súčastne připojené jednosměrné astriedavé nap&tie, vyznačeného tým, že sa na takejto sústave, za súčasného pdsobeniajednosměrného a striedavého napatia meria medzi vodivými telesami sústavy frekvenčnězávislost kapacity a stratového činitele, kde sa ňalej vlastně frekvencie dynamickej sústa-vy priraňujú maximám nameranej závislosti stratového činitele v súvislosti s riešenimpohybových rovnic príslušnej dynamickej sústavy. 1 výkres