SU855406A1 - Способ определени колебательных характеристик упругой конструкции в точке возбуждени - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК УПРУГОЙ КОНСТРУКЦИИ

В ТОЧКЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ

1

Изобретение относитс  к определению колебательных характеристик механических конструкций электрическим методом, в частности к способам определени  скорости колебаний упругой конструкции в точке возбуждени  на частоте резонанса.

Известен способ определени  колебательных характеристик упругой конструкции в точке возбуждени  путем возбуждени  колебаний электродинамическим возбудителем и регистрации электрического сигнала индукционного датчика 1.

Однако погрешность в определении колебательных характеристик данным способом высока из-за вли ни  переменного магнитного пол  возбудител  на датчик.

Известен также способ определени  колебательных характеристик, основанный на регистрации модул  сигнала датчика с помощью измерительного моста в двух режимах работы возбудител  - в колебательном и заторможенном. По разности сигналов двух измерений определ етс  скорость колебаний упругой конструкции 2.

Недостатком этого способа  вл етс  низка  точность, обусловленна  фазовыми сдвигами между векторами ЭДС и других компонент падени  напр жени  на омическом и реактивном сопротивлени х подвижной катушки, а также необходимостью затормаживани  возбудител  на резонансной частоте. Поскольку затормаживать возбудитель в динамическом режиме на резонансной частоте до полного устранени  колебаний практически невозможно, то остаточный уровень вносит дополнительную погрешность на результат.

10 Цель изобретени  - повышение точности при измерении скорости на частоте резонанса конструкции.

Дл  достижени  поставленной цели выдел ют синфазные с возбуждающей силой компоненты падени  напр жени  на подвиж S ной катущке электродинамического возбудител  на частоте фазового резонанса конструкции и на частоте вне резонансного участка и по разности этих компонент суд т об искомой величине.

20 При этом за частоту фазового резонанса принимают значение, соответствующее экстремуму синфазной компоненты падени  напр жени  на подвижной катушке при

посто нном ур(вне возбуждающей силы на исследуемом резонансном участке, а синфазные с возбуждающей силой компоненты падени  напр жени  на подвижной катушке выдел ют методом синхронного детектировани .

На чертеже изображена блок-схема устройства предлагаемого способа.

При возбуждении колебаний упругой конструкции 1 с массой ш, жесткостью k и коэффициентом демпфировани  h электродинамическим возбудителем 2, питающимс  током OK усилител  3 мощности и управл ющего напр жением Usx. генератора 4, из общего падени  напр жени  U| на подвижной катущке 5 выдел ютс  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 измерител  7 и регистратора 8, определ етс  скорость колебаний у- с учетом калибровочного коэффициента электродинамического возбудител  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 благодар  характеристикам усилител  3 мощности, то при разложении напр жени  UK относительно фазы опорного напр жени  UBV синфазна  компонента Re UK с высокой точностью совпадает по фазе с ЭДС подвижной, катущки.

Многочисленные экспериментальные данные показали, что погрещность бпределени  колебательных характеристик упругой конструкции в точке возбуждени  по данному способу снизилась более чем в три раза по сравнению с известным способом. Например, офносительна  погрешность определени  скорости колебаний без учета погрешностей измерительно-регистрирующих приборов составл ет .

Claims (3)

1. Способ определени  колебательных характеристик упругой конструкции в точке возбуждени  путем возбуждени  колебаний электродинамическим возбудителем и регистрации электрического сигнала индукционного датчика, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности при изл ерении скорости на частоте резонанса конструкции, выдел ют синфазные с возбуждающей силой компоненты падени  напр жени  на подвижной катушке электродинамического возбудител  на частоте фазового резонанса конструкции и на частоте вне резонансного участка и по разности этих компонент суд т об искомой величине.

2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что за частоту фазового резонанса принимают значение, соответствующее экстремуму синфазной компоненты падени  напр жени  на подвижной катушке при посто нном уровне возбуждающей силы на исследуемом резонансном участке.

3.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что синфазные с возбуждающей силой компоненты падени  напр жени  на подвижной катущке выдел ют методом синхронного детектировани .

Источники информации, прин тые 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).