RU41141U1

RU41141U1 - DEVICE FOR EXCITING VIBRATIONS IN A FREE DEPENDING OBJECT

Info

Publication number: RU41141U1
Application number: RU2004114144/22U
Authority: RU
Inventors: Ю.Н. Иванов
Priority date: 2004-05-11
Filing date: 2004-05-11
Publication date: 2004-10-10

Abstract

1. Устройство для возбуждения колебаний в свободно висящем объекте исследования упругих и релаксационных свойств, содержащее источник колебаний, связанный с упругим подвесом, отличающийся тем, что источник колебаний выполнен в виде пьезоэлектрического преобразователя, установленного между двумя токопроводящими пластинами с изолирующими прокладками, пластины соединены с выходом генератора электрических сигналов, при этом упругий подвес закреплен на одной из пластин.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено корпусом, в котором расположен пьезоэлектрический преобразователь с пластинами, в корпусе выполнено отверстие и упругий подвес пропущен через него.1. A device for exciting vibrations in a freely hanging object of study of elastic and relaxation properties, containing a vibration source associated with an elastic suspension, characterized in that the vibration source is made in the form of a piezoelectric transducer mounted between two conductive plates with insulating spacers, the plates are connected to the output generator of electrical signals, while the elastic suspension is mounted on one of the plates. 2. The device according to claim 1, characterized in that it is provided with a housing in which the piezoelectric transducer with plates is located, a hole is made in the housing, and an elastic suspension is passed through it.

Description

Полезная модель относится к области измерения характеристик упругих и релаксационных свойств твердых тел и может быть использована в установках для измерения параметров колебаний свободно висящих объектов.The utility model relates to the field of measuring the characteristics of the elastic and relaxation properties of solids and can be used in installations for measuring vibration parameters of freely hanging objects.

Известно устройство [Внутреннее трение в металлах. 2-е изд. Постников B.C., M., «Металлургия», 1974, с.23-24, рис.8] для возбуждения колебаний в объекте исследования упругих и релаксационных свойств, в котором источник колебаний, выполненный в виде пьезоэлектрического преобразователя (пьезокварца), приклеивают к объекту и полученную систему (составной стержень из источника колебаний и объекта исследований) настраивают в резонанс.A device is known [Internal friction in metals. 2nd ed. Postnikov BC, M., “Metallurgy”, 1974, p.23-24, Fig. 8] to excite vibrations in the object of study of elastic and relaxation properties, in which the oscillation source, made in the form of a piezoelectric transducer (piezoelectric quartz), is glued to the object and the resulting system (composite rod from the source of oscillations and the object of study) is tuned into resonance.

Основными недостатками данного устройства являются:The main disadvantages of this device are:

1) необходимость склеивания источника колебаний с объектом исследований;1) the need for bonding the source of oscillation with the object of study;

2) для определения исследуемых характеристик объекта, например декремента колебаний, опыт нужно проводить дважды - сначала только для источника колебаний (пьезоэлектрического преобразователя), а затем и для составного стержня, после чего по известным формулам рассчитывается искомая величина;2) to determine the studied characteristics of the object, for example, the decrement of vibrations, the experiment must be carried out twice - first only for the oscillation source (piezoelectric transducer), and then for the composite rod, after which the desired value is calculated by known formulas;

3) наличие в составном стержне трех материалов (пьезокварц, объект исследования и клей) с различными физико-механическими характеристиками обуславливает низкую точность получаемых результатов и трудности в изучении температурных зависимостей исследуемых свойств;3) the presence in the composite rod of three materials (piezoelectric quartz, object of study and glue) with various physical and mechanical characteristics causes low accuracy of the results and difficulties in studying the temperature dependences of the studied properties;

4) объект исследования, в котором возбуждаются колебания, находится в несвободном (закрепленном) состоянии, что вносит дополнительную погрешность в результат измерения, т.к. в колебаниях, кроме объекта исследования, задействовано приспособление для его закрепления.4) the object of study, in which the oscillations are excited, is in a non-free (fixed) state, which introduces an additional error in the measurement result, because in oscillations, in addition to the object of study, a device is used to fix it.

Кроме того, известно устройство [ Внутреннее трение в металлах. 2-е изд. Постников В; С., М., «Металлургия», 1974 г., с.25, рис.9,б] для возбуждения колебаний в свободно висящем на двух упругих подвесах объекте, колебания которому передаются через один из этих подвесов от электромагнитного источника колебаний.In addition, a device is known [Internal friction in metals. 2nd ed. Postnikov B; S., M., “Metallurgy”, 1974, p.25, Fig. 9, b] for excitation of vibrations in an object freely hanging on two elastic suspensions, the vibrations of which are transmitted through one of these suspensions from an electromagnetic oscillation source.

Главным недостатком данного устройства является низкий уровень возбуждаемых им частот - от 50 до 100 Гц [Вибрации в технике. Справочник, в 6-ти т.,/Ред. Совет: В.Н. Челомей (преде.). - М., Машиностроение, 1981, - Т.4, Вибрационные процессы и машины /Под ред. Э.Э. Лавендена. 1981, с.258], который специальными мерами можно повысить до 5000 Гц [Внутреннее трение в металлах. 2-е изд., Постников В.С., М., «Металлургия», 1974 г., с.25].The main disadvantage of this device is the low level of frequencies excited by it - from 50 to 100 Hz [Vibrations in technology. Handbook, in 6 volumes, / Ed. Advice: V.N. Chelomei (previous). - M., Mechanical Engineering, 1981, - T.4, Vibration processes and machines / Ed. E.E. Lavendena. 1981, p. 258], which can be increased by special measures to 5000 Hz [Internal friction in metals. 2nd ed., Postnikov V.S., M., "Metallurgy", 1974, p.25].

Технической задачей полезной модели является расширение диапазона частот, возбуждаемых в свободно висящем объекте, до нескольких мегагерц.The technical task of the utility model is to expand the range of frequencies excited in a freely hanging object to several megahertz.

Поставленная техническая задача решается тем, что устройство для возбуждения колебаний в свободно висящем объекте исследования упругих и релаксационных свойств содержит источник колебаний, связанный с упругим подвесом.The stated technical problem is solved in that the device for exciting vibrations in a freely hanging object for studying elastic and relaxation properties contains a vibration source associated with an elastic suspension.

Новым в полезной модели является то, что источник колебаний выполнен в виде пьезоэлектрического преобразователя.New in the utility model is that the oscillation source is made in the form of a piezoelectric transducer.

На прилагаемом рисунке представлено устройство для возбуждения колебаний в свободно висящем объекте.The attached figure shows a device for exciting oscillations in a freely hanging object.

Устройство содержит источник колебаний 1, представляющий собой пьезоэлектрический преобразователь, выполненный из материала, обладающего пьезоэффектом, например, из кварца, цирконат-титаната свинца ЦТС-19, ЦТС-22 и т.п.[Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник. В 2-х кн. Под ред. В.В.Клюева. Кн.2. М., «Машиностроение», 1976. с.180, табл.7], зажатый между двумя токопроводящими пластинами 2 с токоподводящими проводами 3 и изолирующими прокладками 4, к одной из которых (нижней) крепится упругий подвес 5 для подвешивания объекта 6. Кроме того, устройство может содержать корпус 7 с отверстием для вывода упругого The device contains a vibration source 1, which is a piezoelectric transducer made of a material having a piezoelectric effect, for example, quartz, lead zirconate titanate TsTS-19, TsTS-22, etc. [Devices for non-destructive testing of materials and products. Directory. In 2 kn. Ed. V.V. Klyueva. Book 2. M., "Engineering", 1976. p.180, table 7], sandwiched between two conductive plates 2 with current-carrying wires 3 and insulating spacers 4, to one of which (lower) is attached an elastic suspension 5 for hanging the object 6. In addition Moreover, the device may include a housing 7 with a hole for output elastic

подвеса 5, крышку 8, прижимную пружину 9 и генератор 10 электрических сигналов, выход которого соединен с токопроводящими пластинами 2.suspension 5, cover 8, clamping spring 9 and generator 10 of electrical signals, the output of which is connected to the conductive plates 2.

Объект 6 подвешивают на упругий подвес 5. Генератор 10 подает электрический сигнал на токопроводящие пластины 2 и через них на источник колебаний 1. Последний начинает изменять свои размеры с частотой подведенного тока, то есть совершать колебания, которые через упругий подвес 5 передаются к исследуемому объекту 6.The object 6 is suspended on an elastic suspension 5. The generator 10 delivers an electrical signal to the conductive plates 2 and through them to the oscillation source 1. The latter begins to change its size with the frequency of the supplied current, that is, to oscillate, which are transmitted through the elastic suspension 5 to the object under study 6 .

Claims

1. A device for exciting vibrations in a freely hanging object of study of elastic and relaxation properties, containing a vibration source associated with an elastic suspension, characterized in that the vibration source is made in the form of a piezoelectric transducer mounted between two conductive plates with insulating spacers, the plates are connected to the output generator of electrical signals, while the elastic suspension is mounted on one of the plates.

2. The device according to claim 1, characterized in that it is provided with a housing in which the piezoelectric transducer with plates is located, a hole is made in the housing, and an elastic suspension is passed through it.