[go: up one dir, main page]

SU1633281A1 - Method for determination of natural frequency of elastic system - Google Patents

Method for determination of natural frequency of elastic system Download PDF

Info

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
Application number
SU884373047A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эдуард Николаевич Кузьмин
Original Assignee
Э.Н.Кузьмин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Э.Н.Кузьмин filed Critical Э.Н.Кузьмин
Priority to SU884373047A priority Critical patent/SU1633281A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1633281A1 publication Critical patent/SU1633281A1/en

Links

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)

1. Способ определени  собственной частоты упругой системы, заключающийс  в том, что закрепл ют упругую систему на центрифуге на радиусе R, увеличивают угловую скорость центрифуги до получени  заданного статического смещени  $. системы, фиксируют значение б), угловой скорости центрифуги, соответствующее значению й , по значению COi угловой скорости центрифуги определ ют собственную частоту упру- гол системы, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, осуществл ют с помощью жесткого упора предварительную деформацию упругой системы в направлении ее статического1. The method for determining the natural frequency of an elastic system, which consists in fixing the elastic system in a centrifuge at radius R, increases the angular velocity of the centrifuge until a given static displacement $ is obtained. systems, fix the value b), the angular velocity of the centrifuge, corresponding to the value of d, determine the natural frequency of the centrifugal system by the value of COi and the angular velocity of the centrifuge, characterized in that, in order to improve the accuracy, the elastic system is preliminarily deformed in the direction of its static 0 смещени , при изменении угловой скорости центрифуги фиксируют также ее значение Ј0., соответствующее предварительной деформации, а собственную частоту Ј0 упругой системы определ ют0, when the angular velocity of the centrifuge is changed, its value Ј0. Corresponding to the preliminary deformation is also fixed, and the natural frequency Ј0 of the elastic system is determined 5 из соотношени 5 of the ratio 1 huJ-e R  1 huJ-e R Го 2fl| -$} -Go 2fl | - $} - 2. Способ по п. отличающийс  тем, что статическое смещение о 1 задают равным удвоенной амплитуде колебаний системы на собственной2. The method according to claim. Characterized in that the static offset of about 1 is set equal to twice the amplitude of the system oscillations on its own упругой системы. При этом используютчастоте, определенной, например, рас /1 / JJ elastic system. At the same time use the frequency defined, for example, races / 1 / JJ значение СОvalue of CO 0)0) ju если характеристи-четным путем, после фиксировани  знака упругого элемента системы не име-чени  ffl/i угловую скорость центрифугиju if in a characteristic way, after fixing the sign of the elastic element of the system without having ffl / i, the angular velocity of the centrifuge ет заметной петли гистерезиса, либоплавно снижают, а значениеСОиугловойem noticeable hysteresis loop, or low melting, and the value of зн ачение 03 Щ., если петлей гистере- скорости центрифуги фиксируют в мозиса пренебречь по услови м измерени  о мент постановки упругой системы на недопустимо.жесткий упор.The value of 03 Sch., if the hysteresis loop - the speed of the centrifuge is fixed in the brain, neglecting the measurement conditions of the setting of the elastic system is unacceptable. hard stop. Fm Rma}2Fm Rma} 2
SU884373047A 1988-02-02 1988-02-02 Method for determination of natural frequency of elastic system SU1633281A1 (en)

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)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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