Спосіб визначення резонансної частоти елементів конструкції

Реферат: UA 75655 U UA 75655 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Корисна модель належить до області машинобудівної, авіаційної і ракетно-космічної техніки і може знайти застосування при проведенні випробувань на вібронадійність, віброміцність, вібростійкість і розробці нових технологій вібраційного типу. Відомий спосіб визначення резонансної частоти елементів конструкції, за яким два рази діють на конструкцію збуджувальними коливаннями змінної частоти, при кожній дії вимірюють різницю фаз між збуджувальними коливаннями і коливаннями елемента конструкції і фіксують частоти, на яких різниця фаз між збуджувальними коливаннями і коливаннями елемента конструкції дорівнює /2 (Ав.св. СРСР №1254310, МПК G01H1/00, 1986). Недоліком відомого способу є недостатня точність, що пояснюється неврахуванням інерційності процесу збудження резонансної системи в режимі розгортки частоти сигналу збуджувальної дії і залежності степеня інерційності від швидкості розгортки частоти. За прототип вибрано спосіб визначення резонансної частоти елементів конструкції, за яким формують два режими дії на конструкцію збуджувальними коливаннями сигналу змінної із постійною швидкістю V1 частоти, в першому режимі частоту сигналу збуджувальної дії змінюють в бік її збільшення, в другому режимі частоту сигналу збуджувальної дії змінюють в бік її зменшення, в кожному із двох режимів вимірюють різницю фаз між збуджувальними коливаннями і коливаннями елемента конструкції і при різниці фаз, що дорівнює величині /2, + проводять вимірювання і реєстрацію частот 1 , 1 в першому і другому режимах відповідно (авт. св. СРСР №1633294, МПК G01H13/00, 1991). Недоліком відомого способу є недостатня точність визначення резонансної частоти елемента конструкції, що пояснюється неврахуванням інерційності процесу збудження коливань резонансного режиму елемента випробуваної конструкції і залежності степеня інерційності при установленні резонансного режиму від величини швидкості розгортки частоти сигналу збуджувальної дії, а також залежністю результату визначення резонансної частоти від несиметричності форми резонансного піка. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу визначення резонансної частоти елементів конструкції шляхом формування нового алгоритму проведення вимірювань за рахунок врахування інерційності процесу збудження коливань резонансного піка і залежності степеня інерційності від степені несиметричності форми резонансного піка. Поставлена задача вирішується тим, що в способі визначення резонансної частоти елементів конструкції, за яким формують два режими дії на конструкцію збуджувальними коливаннями сигналу змінної із постійною швидкістю V1 частоти, в першому режимі частоту сигналу збуджувальної дії змінюють в бік її (частоти) збільшення, в другому режимі частоту сигналу збуджувальної дії змінюють в бік її (частоти) зменшення, в кожному із двох режимів вимірюють різницю фаз між збуджувальними коливаннями і коливаннями елемента конструкції і + при різниці фаз, що дорівнює величині /2 проводять вимірювання і реєстрацію частот 1 , 1 в першому і другому режимах відповідно, згідно з корисною моделлю, величину першого часового + інтервалу t1 в першому режимі вимірюють від моменту часу початку формування першого + режиму до моменту часу реєстрації частоти 1 , а величину другого часового інтервалу t1 в + другому режимі вимірюють від моменту часу реєстрації частоти 1 до моменту часу реєстрації частоти 1 , причому резонансну частоту 0 визначають із співвідношення     t   1  1   1  1      1  1 t1   .   0  1     t 1  1   1     1  t1    45 50 Застосування запропонованого способу визначення резонансної частоти елементів конструкції разом із усіма суттєвими ознаками, включаючи відмінні, забезпечує підвищення точності визначення резонансної частоти за рахунок проведення нових технологічних операцій, а саме урахування як інерційності установлення резонансного режиму так і урахування несиметричності резонансного піка. Таким чином, для визначення резонансної частоти при урахуванні умови наявності інерційності установлення резонансних режимів резонуючого елемента випробуваної конструкції і несиметричності резонансного піка необхідно провести реєстрацію і + запам'ятовування резонансних частот 1 , 1 динамічних резонансних піків і часового інтервалу + t1 , що відповідає часовому інтервалу зміни частоти сигналу збуджувальної дії від початкового 1 UA 75655 U значення поч = 0 до значення 1 в бік збільшення частоти, і часового інтервалу t1, що + відповідає часовому інтервалу зміни частоти сигналу збуджувальної дії від значення 1 до значення 1 в бік зменшення частоти, причому зміни частоти проводять із постійною швидкістю V1 при siqnV1 = ±1. Спосіб визначення резонансної частоти елементів конструкції реалізують на підставі наступного алгоритму: 1) формують перший режим розгортки частоти сигналу збуджувальної дії із першою постійною швидкістю V1 в бік збільшення частоти; + 2) в першому режимі розгортки частоти фіксують і реєструють першу частоту 1 максимуму + обвідної напіврозмахів коливань динамічного резонансного піка і перший часовий інтервал t1 + зміни частоти від початкового значення, що дорівнює нулю, до значення частоти 1 в бік збільшення частоти; 3) формують другий режим розгортки частоти сигналу збуджувальної дії із першою постійною швидкістю V1 в бік зменшення частоти; 4) в другому режимі розгортки частоти реєструють другу частоту 1 максимуму обвідної напіврозмахів коливань динамічного резонансного піка і другий часовий інтервал t1 зміни + частоти від значення 1 до значення 1 в бік зменшення частоти; 5) визначають значення резонансної частоти 0 статистичного резонансного піка. Новим в алгоритмі реалізації способу визначення резонансної частоти елементів конструкції є реєстрація другого часового інтервалу t1 зміни частоти сигналу збуджувальної дії від + значення 1 до значення 1 в бік зменшення частоти. Спосіб визначення резонансної частоти елемента конструкції реалізують наступним чином: 1) установлюють випробуваний об'єкт (конструкцію) на рухомій платформі вібростенда електродинамічного типу; 2) реалізують перший режим розгортки частоти сигналу збуджувальної дії із першою постійною швидкістю V1 в бік збільшення частоти; + 3) в першому режимі розгортки частоти реєструють першу частоту 1 максимуму обвідної + напіврозмахів коливань першого динамічного резонансного піка і перший часовий інтервал t1 , що відповідає проміжку часу при зміні частоти в бік збільшення від нульового початкового + значення до значення 1 ; 4) в другому режимі розгортки частоти реєструють другу частоту 1 максимуму обвідної напіврозмахів коливань другого динамічного резонансного піка і другий часовий інтервал t1, що + відповідає проміжку часу при зміні частоти в бік зменшення від значення 1 до значення 1 ; 5) за допомогою обчислювально-вимірювального комплексу (комп'ютерної системи) + + проводять обробку зареєстрованого інформаційного масиву сигналів 1 , 1 , t1 , t1 і на підставі отриманого нового аналітичного співвідношення визначають резонансну частоту 0 елемента випробуваної конструкції. + 5 10 15 20 25 30 35 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 Спосіб визначення резонансної частоти елементів конструкції, за яким формують два режими дії на конструкцію збуджувальними коливаннями сигналу змінної із постійною швидкістю V1 частоти, в першому режимі частоту сигналу збуджувальної дії змінюють в бік її (частоти) збільшення, в другому режимі частоту сигналу збуджувальної дії змінюють в бік її (частоти) зменшення, в кожному із двох режимів вимірюють різницю фаз між збуджувальними коливаннями і коливаннями елемента конструкції і при різниці фаз, що дорівнює величині  / 2   проводять вимірювання і реєстрацію частот 1 , 1 в першому і другому режимах відповідно,  який відрізняється тим, що величину першого часового інтервалу t 1 в першому режимі вимірюють від моменту часу початку формування першого режиму до моменту часу реєстрації 50   частоти 1 , а величину другого часового інтервалу t 1 в другому режимі вимірюють від  моменту часу реєстрації частоти 1  до моменту часу реєстрації частоти 1 , причому  резонансну частоту 1 визначають із співвідношення 2 UA 75655 U    t  1  1   1  1      1  1 t 1   .   0  1    t  1  1   1     1  t 1     Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3