SU1633281A1 - Method for determination of natural frequency of elastic system - Google Patents
Method for determination of natural frequency of elastic system Download PDFInfo
- Publication number
- SU1633281A1 SU1633281A1 SU884373047A SU4373047A SU1633281A1 SU 1633281 A1 SU1633281 A1 SU 1633281A1 SU 884373047 A SU884373047 A SU 884373047A SU 4373047 A SU4373047 A SU 4373047A SU 1633281 A1 SU1633281 A1 SU 1633281A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- value
- elastic
- elastic system
- centrifuge
- angular velocity
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 3
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 claims 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Gyroscopes (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике. Целью изоб .ретени вл етс повышение точности за счет уменьшени вли ни на результат измерени нелинейности и петли гистерезиса характеристики упругого элемента системы. Способ осуществл етс путем измерени угловых скоростей центрифуги , на которой на радиусе закреплена предварительно сдеформированна упруга система с различными значени ми статического смещени . Показано, что значение собственной частоты упругой системы св зано с измер емыми параметрами соотношением f0 1 I (Ог-ОйЖ Ј Т Где заданное статическое смещение упругой систе ,. мы; Сд)} и CDu- угловые скорости центрифуги , соответствующие моменту сн ти упругой системы с жесткого упора и соответственно заданному значению Сущность способа состоит в использовании линеаризованной жесткости упругой системы. Конкретизаци значений предварительной деформации и статического смещени позвол ет значительно уменьшить погрешность линеаризации. Использование дл предварительной деформации жесткого упора способствует повышению точности, т.к. в этом случае действует только собственна сила упругости системы. Способ по п. 2 отличаетс значением ij, равным удвоенной амплитуде колебаний упругой системы на собственной частоте и тем, что значение СОи соответствует момен ) ту постановки упругой системы на жесткий упор. Способ позвол ет устранить также и погрешность, св занную с неоднозначностью параметра CGu, соответствующего одному и тому же значению статического смещени , что характерно дл систем со значительным демпфированием. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. Ф (Л а со со ISD 00This invention relates to instrumentation technology. The aim of the invention is to increase the accuracy by reducing the effect on the measurement result of the nonlinearity and the hysteresis loop characteristics of the elastic element of the system. The method is carried out by measuring the angular velocities of the centrifuge, on which a pre-deformed elastic system with different values of static displacement is attached to the radius. It is shown that the value of the natural frequency of the elastic system is related to the measured parameters by the relation f0 1 I (Og-OYJ Ј T) Where the given static displacement of the elastic system is, we; from a hard stop and according to a given value. The essence of the method consists in using a linearized stiffness of the elastic system. Specifying the values of pre-warp and static displacement allows the linearization error to be significantly reduced. The use of a hard stop for pre-deformation contributes to an increase in accuracy, since in this case, only the own elastic force of the system acts. The method according to claim 2 is distinguished by a value ij equal to twice the amplitude of the oscillations of the elastic system at its own frequency and the fact that the value of COi corresponds to the moment that the elastic system is placed on a rigid support. The method also eliminates the uncertainty associated with the ambiguity of the CGu parameter corresponding to the same static displacement value, which is typical for systems with significant damping. 1 hp ff, 2 ill. F (L and with with ISD 00
Description
Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в машиностроении дл определени параметров колебаний упругих систем.The invention relates to instrumentation engineering and can be used in mechanical engineering to determine the vibration parameters of elastic systems.
Целью изобретени вл етс повышение точности за счет уменьшени вли ни на результат измерени нелинейности и петли гистерезиса характеристики упругого элемента системы.The aim of the invention is to improve the accuracy by reducing the effect on the measurement result of the nonlinearity and the hysteresis loop characteristics of the elastic element of the system.
На фиг. 1 представлена диаграмма нагружени упругой системы; на фиг.2 - схема устройства дл осуществлени предлагаемого способа.FIG. Figure 1 shows the loading diagram of an elastic system; Fig. 2 is a diagram of an apparatus for carrying out the proposed method.
Способ определени собственной частоты упругой системы заключаетс в том, что осуществл ют с помощью жесткого упора предварительную деформацию упругой системы в направлении ее статического смещени , закрепл ют упругуюThe method for determining the natural frequency of an elastic system consists in pre-deforming the elastic system in the direction of its static displacement by means of a hard stop, and the elastic
316316
систему на центрифуге на радиусе R с возможностью перемещени в радиальном направлении от оси центрифуги, плавно увеличивают угловую скорость центрифуги , фиксируют значение СОи угловой скорости центрифуги, соответствующее предварительному смещению (моменту сн ти системы с упора), фиксируют при дальнейшем увеличении скорости центрифуги ее значение 00, соответствующее заданному статическому смещению определ ют собственную частотуthe system on the centrifuge at radius R with the possibility of moving in the radial direction from the centrifuge axis, gradually increasing the angular velocity of the centrifuge, fixing the value of CO and the angular velocity of the centrifuge corresponding to the preliminary displacement (the moment of removing the system from the stop), fixing it with 00 corresponding to a given static offset determine the natural frequency
Ј упругой системы из соотношени Ј elastic system of the ratio
1one
щu
(GjJ-G&R(GjJ-G & R
Т, T,
(1)(one)
Способ основан на использовании линеаризованной жесткости, определ емой (фиг. 1) как отношение ДГИИ Мо , где - сила нагружени упругойThe method is based on the use of linearized stiffness, defined (Fig. 1) as the ratio of DGII Mo, where is the elastic loading force
системы (в данном случае сила инерции ) ; - статическое смещение системы (величина деформации). Конкретизаци согласно способу значений предварительной деформации и статического смещени L позвол ет значительно уменьшить погрешность линеаризации жесткости упругой системы. Обеспече- ние предварительной деформации с помощью жесткого упора также способствует повышению точности, так как при статическом смещении упругой системы действует только ее собственна сила упругости (упор считаетс абсолютно жестким),system (in this case, the force of inertia); - static system displacement (strain value). The concretization according to the method of the values of pre-deformation and static displacement L allows to significantly reduce the error of linearization of the stiffness of the elastic system. Providing a pre-deformation using a hard stop also contributes to an increase in accuracy, since with a static displacement of an elastic system only its own elastic force acts (the stop is considered absolutely rigid)
Дл упругих систем со значительным демпфированием, т.е. дл тех, у кото- рых характеристика упругого элемента имеет заметную петлю гистерезиса, имеет место погрешность, св занна с неоднозначностью параметра G)u, соответствующего одному и тому же значению статического смещени (фиг. 1, i точки а и с). В способе по п. 2 фор- мулы устран етс также и указанна погрешность. После фиксировани значени СОч угловую скорость центрифуги плавно снижают, а значение СО уг- ловой скорости центрифуги фиксируют в момент .постановки упругой системы на жесткий упор (фиг. 1, точка с), статическое смещение о« задают равным удвоенной амплитуде колебаний системы на собственной частоте, опреде- i ленной, например, расчетным путем. For elastic systems with significant damping, i.e. For those in which the characteristic of the elastic element has a noticeable hysteresis loop, there is an error associated with the ambiguity of the parameter G) u corresponding to the same static displacement value (Fig. 1, i points a and c). In the method according to claim 2, the indicated error is also eliminated. After fixing the SOch value, the angular velocity of the centrifuge is gradually reduced, and the CO value of the angular velocity of the centrifuge is fixed at the time of setting the elastic system to a rigid stop (Fig. 1, point c), the static offset «is set equal to the doubled amplitude of the system oscillations at its own frequency determined, for example, by calculation.
Выбор величины и, равной удвоенной амплитуде колебаний, приближает услови определени собственной частоты кThe choice of magnitude and equal to twice the amplitude of oscillations brings the conditions for determining the natural frequency to
услови м нагружени упругой системы при колебани х, что также способствует повышению точности.conditions of loading of the elastic system during oscillations, which also contributes to an increase in accuracy.
Соотношение (1) получают следующим образом. Сила энерции Рин определ етс известным соотношениемThe ratio (1) is obtained as follows. The force of energy Rin is determined by the known ratio
F«H - Rmu,F "H - Rmu,
где m - сосредоточенна масса упругойwhere m is the concentrated mass of the elastic
системы;systems;
G) - углова скорость центрифуги. Ра-зность сил инерции при СО COi, иG) is the angular velocity of the centrifuge. The inertia forces with CO COi, and
Ј уравновешиваетс силой Гц уп ругости системы°Ј balanced by Hz force
с V with v
где с - линеаризованна жесткость упругой системы при статическом смещении О .where c is the linearized stiffness of the elastic system at static displacement O.
Тогда, учитыва (2) и (3)Then, taking into account (2) and (3)
С учетом известного соотношени Taking into account the known ratio
получаютget
00
5five
, ,
0 .0
00
5five
- -
UЈ(u})RUЈ (u}) R
|- т, . - 1fly| - t,. - 1fly
Устройство (фиг. 2) содержит центрифугу 1, винт 2 с гайкой 3, установленные на столе центрифуги 1 с помощью кронштейна 4 и электрически изолированные от последнего, регулируемый микрометрический винт 5, также установленный на столе центрифуги 1 с помощью второго кронштейна 6 и также электрически изолированный от кронштейна 6, при этом винты 2 и 5 расположены соосно один навстречу другому и радиально по отношению к оси вращени центрифуги, источник 7 питани , две лампочки 8 и 9, кажда из которых соединена с винтами 2 или 5 соответственно и соответствующим выходом источника 7 питани .The device (Fig. 2) contains a centrifuge 1, a screw 2 with a nut 3, mounted on the table of a centrifuge 1 using a bracket 4 and electrically isolated from the latter, an adjustable micrometer screw 5, also mounted on a table of a centrifuge 1 using a second bracket 6 and also electrically insulated from the bracket 6, with the screws 2 and 5 arranged coaxially one towards the other and radially with respect to the centrifuge axis of rotation, the power source 7, two lamps 8 and 9, each of which is connected to screws 2 or 5, respectively, and stvuyuschim outlet of the power source 7.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Упругую систему, состо щую, например , из упругих элементов 10 (например , шброизол торов) и сосредоточенной массы 11 (например, защищаемого объекта) помещают на стол центрифуги 1 таким образом, чтобы перемещение происходило в радиальном направлении относительно оси вращени центрифуги 1. Винтом 2 обеспечиваетс предварительна деформаци упругой системы, после чего винт 2 контритс гайкой 3. После этого с помощью регулируемого микрометрического винта 5 устанавли-. вают заданное пермещение 8 , равное, например, удвоенному значению амплитуды колебаний упругой системы на собственной частоте.An elastic system consisting, for example, of elastic elements 10 (e.g., shielding insulators) and a concentrated mass 11 (for example, a protected object) is placed on the table of the centrifuge 1 so that the movement takes place in the radial direction relative to the axis of rotation of the centrifuge 1. Screw 2 pre-deformation of the elastic system is provided, after which screw 2 is supported with nut 3. After that, the adjustable micrometer screw 5 is installed-. The specified displacement 8 is equal, for example, to twice the amplitude value of the oscillations of the elastic system at its own frequency.
Массу 11 электрически соедин ют с общей клеммой источника 7 питани . Затем включают центрифугу 1 и плавно повышают скорость вращени . Момент сн ти системы с жесткого упора (винта 2) определ ют по индикатору разры- ва электрической цепи (в момент погасани лампочки 8, включенной в электрическую цепь с источником 7 питани , массой 11 и винтом 2). В момент погасани лампочки 8 фиксируют значение угловой скорости (0,. . При дальнейшем повышении скорости определ ют по индикатору наличие тока в электрической цепи (по загоранию лампочки 9, включенной в электрическую цепь с источником 7 питани , массой 11 и винтом 5 в момент, когда перемещение упругойThe mass 11 is electrically connected to the common terminal of the power source 7. Then turn on the centrifuge 1 and smoothly increase the speed of rotation. The moment of removal of the system from the fixed stop (screw 2) is determined by the indicator of the breaking of the electric circuit (at the moment of turning off the light bulb 8 connected to the electric circuit with the power source 7, weight 11 and screw 2). When the light bulb 8 goes out, the angular velocity value is fixed (0, .... With a further increase in speed, the current in the electric circuit is determined by the indicator (by the light of the light bulb 9 connected to the electrical circuit with the power source 7, weight 11 and screw 5 at the moment when moving elastic
системы достигло значени the system has reached the value
VV
В этотIn that
момент фиксируют значение 63. Затем скорость вращени снижают и в момент загорани лампочки 8 фиксируют значение угловой скорости Ои. По полученным данным с помощью соотношени (1) определ ют собственную частотуthe moment is fixed at 63. Then the speed of rotation is reduced and at the time the lamp 8 lights up, the value of the angular velocity Ou is fixed. According to the data obtained, using the relation (1), the natural frequency is determined
ормулаformula
изобретени the invention
r r
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884373047A SU1633281A1 (en) | 1988-02-02 | 1988-02-02 | Method for determination of natural frequency of elastic system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884373047A SU1633281A1 (en) | 1988-02-02 | 1988-02-02 | Method for determination of natural frequency of elastic system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1633281A1 true SU1633281A1 (en) | 1991-03-07 |
Family
ID=21353475
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884373047A SU1633281A1 (en) | 1988-02-02 | 1988-02-02 | Method for determination of natural frequency of elastic system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1633281A1 (en) |
-
1988
- 1988-02-02 SU SU884373047A patent/SU1633281A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1107006, кл. G 01 Н 13/00, 1984. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1633281A1 (en) | Method for determination of natural frequency of elastic system | |
CA2010413A1 (en) | Method and device for stabilizing an electric supply system | |
US2050073A (en) | Apparatus for dynamically balancing rotatable bodies | |
RU2009461C1 (en) | Method for determining characteristics of resilient system | |
SU957004A1 (en) | Method of adjusting axial gap value in electromeasuring instrument pointer indicator pivot support | |
SU1422039A1 (en) | Device for measuring unbalance | |
US3906801A (en) | Apparatus for balancing rotating bodies | |
JPS61142994A (en) | Vibration controller | |
RU1793427C (en) | Method of determining unbalance at dynamically balancing articles | |
SU854454A1 (en) | Centrifugal machine | |
SU1216691A1 (en) | Arrangement for static balancing of instrument moving part | |
SU1091026A1 (en) | Method of determination of resonance frequency of tracking system drive oscillations | |
SU613449A1 (en) | Method of measuring electric machine rotor natural frequency | |
SU1516488A1 (en) | Method of vibration testing of articles | |
SU1156740A1 (en) | Apparatus for monitoring operation of ultracentrifuge | |
SU1345062A1 (en) | Device for measuring vibration load of vehicle | |
SU1264082A1 (en) | Method of adjusting axial clearance in measuring mechanism pivot | |
SU1149131A1 (en) | Dynamometer graduation device | |
SU767594A1 (en) | Device for balancing dynamically adjustable gyroscopes | |
RU2111455C1 (en) | Method for determining angular velocities of moving object by means of free gyroscope with electric spring | |
GB884406A (en) | Improved method of, and apparatus for, measuring the resonant frequency of vibration dampers | |
SU1062568A1 (en) | Glass fibre viscoelastic characteristic determination device | |
SU1155301A1 (en) | Vibration exciter of oscillations | |
RU1839872C (en) | Method of enhancing vibration resistance of pendulum accelerometer | |
SU593154A1 (en) | Angular acceleration measuring device |