Пристрій для дослідження явища самосинхронізації в динамічних системах

Винахід належить до засобів вимірювання i призначений для експериментального дослідження явища самосинхронізації механічних збудників вібрації в динамічних системах різного технологічного призначення. Відомий спосіб експериментального дослідження явища самосинхронізації механічних збудників вібрації, який заключається в швидкісній кінозйомці, фотографуванні швидко рухомих об'єктів з малими експозиціями [Блехман И.И. Синхронизация динамических систем. М.: На ука, 1971. - 894 а]. Відомий спосіб експериментального дослідження явища самосинхронізації з допомогою стробоскопічного освітлення з регульованою частотою спалаху. Якщо число спалахів в хвилину співпадає з числом обертів валів збудника вібратора, то останні здаються нерухомими. (Див. там же). Область використання відомих засобів обмежена, поскільки з їх допомогою лише констатують факт наявності простої самосинхронізації. Для складних коливальних систем, систем з ударами і з кратною самосинхронізацією вони стають непридатними для досліджень, а їх точність різко знижується. В основу винаходу поставлено задачу: в пристрої для дослідження явища самосинхронізації в динамічних системах шляхом додатково жорстко закріпленого на валу збудника вібрації диска з отвором так, що площини, проведені через вісь вала і вісь отвора шайби кожного збудника вібрації, паралельні, забезпечити засобами експериментального дослідження явища самосинхронізації в динамічних . системах з достатньою для практики точністю результатів. Для цього у пристрої для дослідження явища самосинхронізації в динамічних системах, що містить оптично зв'язані джерело світла i фотодіод, вихід якого підключений до послідовно з'єднаних підсилювача струму j реєструючого пристрою, між джерелом світла i фотодіодом на валу кожного збудника вібрації динамічної системи додатково жорстко закріплений диск з отвором, причому площини, проведені через вісь валаi вісь отвора диска кожного збудника вібрації, паралельні, чим i забезпечується точність результатів. Таке виконання пристрою дає можливість проводити експериментальні дослідження простої І кратної самосинхронізації складних динамічних систем, встановити час, коли наступає синхронізація з моменту запуска системи, миттєву швидкість та фаз у обертання вала кожного збудника вібрації, їх середні значення. На фіг. 1 зображено загальний вигляд пристрою; на фіг. 2 і 3 - фрагменти діаграм. Він складається Із диска 2, жорстко закріпленого на валу 1, джерела світла 3, фотодіода 4, вихід якого з'єднаний з входом підсилювача струму 5. Ви хід підсилювача струм у 5 з'єднаний з входом реєструючого пристрою 6. Працює пристрій таким чином. При обертанні вала 1 направлений промінь світла від джерела 3 на кожний оберт через отвір диска 2 падає на фотодіод 4. Струм, що при цьому виникає в фотодіод І, подається на підсилювач струму 5 І реєструється приладом 6 у вигляді скачка струму (фіг. 213). Віддаль між скачками струму на діаграмах відповідає одному оберту вала 1. Якщо динамічна система має два І більше збудника вібрації, то запропонований пристрій встановлюється на кожний вал. По отриманих діаграмах визначаються миттєві значення швидкості та фази обертання валів збудників вібрації за формулами де Vл - швидкість стрічки реєструючого приладу, яка встановлюється однаковою для кожного збудника вібрації; Sp' - віддаль між двома сусідніми скачками струму на діаграмі. По значенням миттєви х швидкості та фази обертання визначаються їх середні значення за певний проміжок часу. На фіг. 2 показаний фрагмент простої синхронізації, коли Sp1 =sSp2, а на фіг. 3 - кратної синхронізації, коли Sp1 - sSp2 {s- ціле постійне додатне число, s ¹0,1) для динамічної системи з двома збудниками вібрації.