RU2485468C1 - Стенд для определения частот собственных колебаний и обобщенной массы испытываемого объекта, исключающий влияние подвижных масс вибратора на определяемые характеристики - Google Patents
Стенд для определения частот собственных колебаний и обобщенной массы испытываемого объекта, исключающий влияние подвижных масс вибратора на определяемые характеристики Download PDFInfo
- Publication number
- RU2485468C1 RU2485468C1 RU2012122094A RU2012122094A RU2485468C1 RU 2485468 C1 RU2485468 C1 RU 2485468C1 RU 2012122094 A RU2012122094 A RU 2012122094A RU 2012122094 A RU2012122094 A RU 2012122094A RU 2485468 C1 RU2485468 C1 RU 2485468C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- edv
- masses
- test object
- mass
- tested object
- Prior art date
Links
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 claims description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 7
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 3
- 239000000789 fastener Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к резонансным испытаниям механических конструкций, и обеспечивает экспериментальное определение характеристик собственных колебаний испытываемого объекта и может быть использовано в машиностроении. Стенд содержит разгрузочную ферму или силовую стойку, систему мягкой подвески или устройство для стыковки объекта испытаний с силовой стойкой, комплект электродинамических вибраторов (ЭДВ), комплект переходных упругих элементов для соединения испытываемого объекта с подвижными частями ЭДВ, управляющий и измерительно-вычислительный комплекс. Дополнительно он содержит набор добавочных грузов для установки на подвижных частях ЭДВ или дополнительный комплект ЭДВ с другими массами подвижных частей. Технический результат заключается в повышении точности измерений при экспериментальном определении частот и обобщенной массы собственно испытываемого объекта. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к частотным испытаниям механических конструкций, обеспечивает экспериментальное определение величин обобщенных масс и собственных частот испытываемых конструкций, свободных от влияния испытательного оборудования и может быть использовано в машиностроении, ветроэнергетике и т.д.
Известные стенды частотных испытаний («Вибрации в технике», справочник в 6-ти томах под ред. М.Д.Генкина, Москва, «Машиностроение», 1981. том 5, стр.341…348) содержат устройство (силовую стойку, разгрузочную ферму) для размещения испытываемого объекта, устройство для мягкой подвески или стыковки испытываемого объекта с силовой стойкой, комплект электродинамических вибраторов (ЭДВ), переходные упругие элементы для соединения испытываемого объекта с подвижными частями ЭДВ, управляющий и измерительно-вычислительный комплекс (УИВК). Все данные признаки присутствуют (являются общими) и в предлагаемом техническом решении.
Недостатком принятых в качестве прототипов стендов является то, что определяемые на таких стендах динамические характеристики являются характеристиками системы, состоящей из испытываемого объекта, совокупности подвижных частей ЭДВ и устройств, соединяющих объект испытаний с подвижными частями ЭДВ, что особенно существенно для объектов малой массы.
Предлагаемым изобретением решается задача экспериментального определения динамических характеристик (частот и обобщенных масс) собственно испытываемого объекта.
Для достижения названного технического результата стенд для определения частот собственных колебаний и обобщенной массы испытываемого объекта, содержащий разгрузочную ферму или силовую стойку, систему мягкой подвески или устройство для стыковки объекта испытаний с силовой стойкой, комплект ЭДВ, комплект переходных упругих элементов для соединения испытываемого объекта с подвижными частями ЭДВ, управляющий и измерительно-вычислительный комплекс, доукомплектовывается набором добавочных грузов для установки на подвижных частях ЭДВ или дополнительным комплектом ЭДВ с другими массами подвижных частей.
Отличительным признаком предлагаемого стенда является наличие в его составе набора добавочных грузов для установки на подвижных частях ЭДВ или дополнительного комплекта ЭДВ с другими массами подвижных частей.
Благодаря наличию указанного отличительного признака в совокупности с известными приобретается возможность экспериментального определения величин собственных частот и обобщенных масс непосредственно испытываемого объекта, свободных от ошибок, вносимых испытательным оборудованием.
В результате поиска по источникам патентной и научно-технической информации решений, содержащих аналогичные признаки, не обнаружено.
Таким образом, можно сделать заключение о том, что предложенный стенд неизвестен на уровне техники и, следовательно, соответствует критерию «патентоспособности».
Предложенное решение может найти применение везде, где требуется определение собственных частот колебаний и соответствующих им обобщенных масс объектов, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость».
Общее устройство стенда поясняется на фиг.1 структурной схемой, где схематически показаны устройство 1 для размещения испытываемого объекта 2 (силовая стойка или разгрузочная ферма), система мягкой подвески 3, электродинамические вибраторы 4 с усилителями мощности 5, управляющий и измерительно-вычислительный комплекс, состоящий из системы управления возбуждением 6, генераторов гармонических сигналов 7, система измерения и анализа 8, датчики первичной информации (акселерометры, датчики скоростей или перемещений с предусилителями) 9, упругие элементы 10 с крепежом для соединения испытываемого объекта с подвижными частями 11 ЭДВ.
Работа стенда осуществляется следующим образом: испытываемый объект с помощью системы мягкой подвески подвешивают на разгрузочной ферме или с помощью технологического стыковочного приспособления жестко крепят на силовой стойке. Измеряют массы подвижных частей ЭДВ, упругих элементов и крепежа, предназначенного для соединения каждого ЭДВ с испытываемым объектом. В выбранных точках Bi(i==1,…n) к испытываемому объекту через упругие соединительные элементы подсоединяют ЭДВ и датчики первичной информации, подключив их к системе измерения и анализа. Для каждого ЭДВ определяют подвижную массу µi как сумму масс подвижной части ЭДВ, переходных упругих элементов, крепежа и грузов, установленных на подвижной части ЭДВ. Возбуждают испытываемый объект гармоническими силами с единой для всех ЭДВ последовательно пошагово изменяемой частотой и постоянными для каждого ЭДВ амплитудами сил, измеряют отклики, определяют резонансные частоты fr1 r-ого тона колебаний и соответствующие амплитуды колебаний точек возбуждения ur1(Bi). По формуле 
определяют обобщенные подвижные массы, отнесенные к выбранной точке возбуждения В. Отсоединяют ЭДВ от испытываемой конструкции. Устанавливают на подвижных частях ЭДВ дополнительные грузы и в тех же точках подсоединяют ЭДВ к испытываемой конструкции. Или в тех же точках испытываемой конструкции подсоединяют ЭДВ с другими массами подвижных частей. Повторяют испытания и определяют резонансные частоты fr2, амплитуды ur2(Bi) и обобщенные подвижные массы 
Для каждого тона колебаний находят собственные частоты fs и обобщенные массы ms(B) испытываемого объекта, приведенные к выбранной точке возбуждения B, перемещение которой приняты за обобщенные координаты, как комбинацию резонансных частот fr1 и fr2 и амплитуд ur1(Bi) и ur2(Bi) по формулам:
В качестве иллюстрации рассмотрим испытания на предлагаемом стенде трапециевидной пластины переменной толщины со свободными краями (фиг.2), закрепленной по оси вращения. Масса пластины М=10,8 кг. Возбуждение осуществлялось последовательно с точки В (фиг.2) ЭДВ с подвижными массами µ1=0,44 кг и µ2=1,06 кг. Получены два первых тона колебаний с частотами fr1 и fr2 и узловыми линиями I-I и II-II соответственно. По приведенным формулам для каждого тона колебаний рассчитаны обобщенные подвижные массы Δmr1(B) и Δmr2(В), собственные частоты fs и обобщенные массы пластины ms(В), приведенные к точке возбуждения В. По формуле CS=mS(В)ηSS 2, где ηSS - расстояния от точки возбуждения до соответствующей узловой линии, рассчитаны величины Cs, являются обобщенными массами пластины, при выборе в качестве обобщенных координат углов поворота пластины относительно узловых линий. Результаты приведены в таблице 1.
| Таблица 1 | ||||
| Параметр Тон колебаний S. |
fr1, Гц | fr2, Гц | fs, Гц | Cs кг·м |
| 1 | 44,6 | 37,6 | 49,9 | 0,191 |
| 2 | 120,8 | 117,5 | 127,8 | 0,052 |
Claims (1)
- Стенд для определения частот собственных колебаний и обобщенной массы испытываемого объекта, исключающий влияние подвижных масс вибратора на определяемые характеристики, содержащий разгрузочную ферму или силовую стойку, систему мягкой подвески или устройство для стыковки объекта испытаний с силовой стойкой, комплект электродинамических вибраторов (ЭДВ), комплект переходных упругих элементов для соединения испытываемого объекта с подвижными частями ЭДВ, управляющий и измерительно-вычислительный комплекс, отличающийся тем, что содержит набор добавочных грузов для установки на подвижных частях ЭДВ или дополнительный комплект ЭДВ с другими массами подвижных частей.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2485468C1 true RU2485468C1 (ru) | 2013-06-20 |
Family
ID=
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2658125C1 (ru) * | 2017-06-02 | 2018-06-19 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С.А. Чаплыгина" | Способ определения параметров собственных тонов колебаний конструкций в резонансных испытаниях |
| CN114216667A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-03-22 | 北京机电工程研究所 | 一种模态试验的悬挂方法以及模态试验方法 |
| CN114216668A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-03-22 | 北京机电工程研究所 | 一种模态试验悬挂装置及模态试验系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Вибрации в технике, справочник в 6-ти томах. / Под ред. Генкина М.Д. - М.: Машиностроение, 1981, т.5, с.341-348. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2658125C1 (ru) * | 2017-06-02 | 2018-06-19 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С.А. Чаплыгина" | Способ определения параметров собственных тонов колебаний конструкций в резонансных испытаниях |
| CN114216667A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-03-22 | 北京机电工程研究所 | 一种模态试验的悬挂方法以及模态试验方法 |
| CN114216668A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-03-22 | 北京机电工程研究所 | 一种模态试验悬挂装置及模态试验系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yam et al. | Theoretical and experimental study of modal strain analysis | |
| CN102183363B (zh) | 滑动导轨结合面动态特性参数测试装置及其测试方法 | |
| CN102095574B (zh) | 滚动导轨结合面动态特性参数测试装置及其测试方法 | |
| CN103245474B (zh) | 弹性支承器刚度测量装置及测量方法 | |
| RU2596239C1 (ru) | Способ виброакустических испытаний образцов и моделей | |
| CN106525226B (zh) | 一种基于现场振动载荷识别的评估方法及系统 | |
| RU2603787C1 (ru) | Стенд для виброакустических испытаний образцов и моделей | |
| CN103808499A (zh) | 一种隔振器动刚度测试方法及其装置 | |
| RU2368880C1 (ru) | Стенд для измерения массы, координат центра масс и тензора инерции изделия | |
| CN103344423A (zh) | 微振动隔振器阻尼参数和刚度参数测量装置 | |
| CN110426343B (zh) | 一种基于振动台的材料阻尼系数测量方法与装置 | |
| CN102680270A (zh) | 不平衡激励力及不平衡弯矩联合作用时设备对船体激励载荷的间接测量方法 | |
| CN102374929B (zh) | 一种宽频角振动激励装置 | |
| Barboni et al. | A method to precise determine the Young’s modulus from dynamic measurements | |
| CN105043700A (zh) | 电子设备模态测试系统和方法、及行波管慢波结构模态测试系统 | |
| CN102818686B (zh) | 栅控行波管金属栅网模态试验方法 | |
| CN102680214B (zh) | 波纹管隔振性能试验装置与试验方法 | |
| RU2489696C1 (ru) | Способ определения собственных частот и обобщенных масс колеблющихся конструкций | |
| RU2485468C1 (ru) | Стенд для определения частот собственных колебаний и обобщенной массы испытываемого объекта, исключающий влияние подвижных масс вибратора на определяемые характеристики | |
| RU123950U1 (ru) | Стенд для определения частот собственных колебаний и обобщенной массы испытываемого объекта, исключающий влияние подвижных масс вибратора на определяемые характеристики | |
| RU2499239C1 (ru) | Способ экспериментального определения частот собственных колебаний и обобщенной массы испытываемого объекта | |
| RU190244U1 (ru) | Установка для исследования динамических характеристик звукоизоляционных материалов | |
| Korenska et al. | Experimental study of the nonlinear effects generated in a concrete structure with damaged integrity | |
| RU2562273C2 (ru) | Стенд для измерения массо-инерционных характеристик изделия | |
| CN102706527A (zh) | 不平衡激扰力及不平衡激扰力矩联合作用下的设备内源激励载荷定量测试方法 |