SU466428A1 - Installation for the study of the damping properties of materials with transverse vibrations - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к исследованию механических свойств материалов при переменных нагрузках.The invention relates to the study of the mechanical properties of materials at variable loads.

Известны установки дл  исследовани  демпфирующих свойств материалов при поперечных колебани х, содержащие подвешенную в узлах колебаний на тонких нит х колебательную систему, образуемую исследуемым образцом и присоедин емыми к его концам инерционными массами, и возбудители колебаний , например электромагниты, взаимодействующие с инерционными массами.Installations are known for studying the damping properties of materials with transverse vibrations, containing an oscillatory system suspended in vibration nodes on thin threads, formed by the sample under study and inertial masses attached to its ends, and vibration exciters, for example electromagnets interacting with inertial masses.

В известных установках электромагниты располагаютс  либо под инерционными массами , либо над ними, либо сбоку от них, либо одновременно в тех и других местах с заданным зазором между электромагнитами и инерционными массами. Однако при таком расположении электромагнитов относительно инерционных масс неизбежно возникают паразитные перемещени  колебательной системы, что снижает точность определ емых характеристик демпфирующих свойств материалов. Кроме того, такое расположение электромагнитов во многих случа х не обеспечивает высокий уровень амплитуды напр жени  в образце , так как попытка увеличить силу возбуждени  приводит к росту посто нной составл ющей электромагнитов и к прилипанию вибрационной системы, имеющей возможностьIn known installations, electromagnets are located either under inertial masses, or over them, or to the side of them, or simultaneously in those and other places with a given gap between the electromagnets and inertial masses. However, with this arrangement of electromagnets with respect to inertial masses, parasitic displacements of the oscillatory system inevitably arise, which reduces the accuracy of the determined characteristics of the damping properties of materials. In addition, such an arrangement of electromagnets in many cases does not provide a high level of voltage amplitude in a sample, since an attempt to increase the excitation power leads to an increase in the constant component of electromagnets and to the adherence of a vibration system that can

перемещатьс  во всех направлени х. К тому же стремление повысить переменную составл ющую силы электромагнита при наличии посто нной составл ющей требует применени move in all directions. In addition, the desire to increase the variable component of the electromagnet force in the presence of a constant component requires the use of

в известных установках мощных усилительных устройств дл  питани  электромагнитов и специальной согласующей аппаратуры, значительно удорожающих стоимость исследований .in known installations of high-power amplifying devices for powering electromagnets and special matching equipment, significantly increasing the cost of research.

Цель изобретени  - новыщение точности, уменьщение потребл емой мощности и габаритов установки.The purpose of the invention is to improve accuracy, decrease power consumption and overall dimensions.

Дл  этого в предлагаемой установке каждый из возбудителей колебаний жестко св занTo do this, in the proposed installation, each of the oscillation pathogens is rigidly connected

с одной из инерционных масс, установлен с возможностью воздействи  на другую инерционную массу и обеспечивает взаимный поворот инерционных масс вокруг узлов колебаний системы.with one of the inertial masses, installed with the possibility of influencing the other inertial mass and ensuring the mutual rotation of the inertial masses around the vibration nodes of the system.

Возбудители колебаний могут быть установлены либо по одну сторону плоскости подвеса и действовать синфазно, либо по обе и действовать в противофазе. Кроме того, дл  регулировани  величины изгибающего момента,The exciters can be installed either on one side of the plane of the suspension and act in phase, or both and act in antiphase. In addition, to control the magnitude of the bending moment,

действующего на образец предлагаема  установка может быть снабжена регулируемыми по двум взаимно перпендикул рным направлени м в плоскости, параллельной плоскости колебаний, кронштейнами, на которых установлены возбудители колебаний. На фиг. 1 схематически изображена предлагаема  установка; на фиг. 2 - установка с расположением возбудителей колебаний по одну сторону плоскости подвеса, вид в плане (вариант выполнени ). Установка содержит колебательную систему , образуемую исследуемым образцом 1, защемленным концами в инерционных массах 2 и 3, подвешенную в узлах колебаний на тонких стальных нит х 4, возбудители 5 колебаНИИ и взаимодействующие с ними детали 6, установленные на кронштейнах 7. Кронштейны 7 закреплены на колонках 8, устанавливаемых на инерционных массах 2 и 3 при проведении испытаний нри высоких температурах. На корпусе установки расположены также системы регистрации колебаний, нагрева (охлаждени ) образца, .вакуумна  система (не изображены). Возбудители колебаний могут быть электромагнитные или других типов, например электростатические , пьезоэлектрические, пневматические , акустические. Возбудители 5 колебаний устанавливают таким образом, чтобы возбуждающа  сила действовала в направлении, параллельном оси, проход щей через точки подвеса. При этом инерционные массы 2 и 3 стрем тс  повернутьс  вокруг узлов колебаний в противоположных направлени х, что приводит к возникновению изгибающего момента в образце. Предмет изобретени  1.Установка дл  исследовани  демпфирующих свойств материалов при поперечных колебани х , содержаща  подвешенную в узлах колебаний на тонких нит х колебательную систему , образуемую исследуемым образцом и присоедин емыми к его концам инерционными массами, и возбудители колебаний, например электромагниты, взаимодействующие с инерционными массами, отличающа с  тем, что, с целью повышени  точности, уменьшени  потребной мощности и габаритов установки, каждый из возбудителей колебаний жестко св зан с одной из инерционных масс установлен с возможностью воздействи  на другую инерционную массу и обеспечивает взаимный поворот инерционных масс вокруг узлов колебаний системы. 2.Установка по п. 1, отличающа с  тем, что возбудители колебаний установлены по одну сторону плоскости подвеса и синфазированы . 3.Установка по п. 1, отличающа с  тем, что возбудители колебаний расположены по обе стороны плоскости подвеса и действуют в противофазе. 4.Установка по п. 1, отличающа с  тем, что, с целью регулировани  величины изгибающего момента, действующего на образец , она снабл ена регулируемыми по двум взаимно перпендикул рным направлени м в плоскости, параллельной плоскости колебаний , кронштейнами, на которых установлены возбудители колебаний.The proposed installation acting on a sample can be equipped with adjustable brackets in two mutually perpendicular directions in a plane parallel to the plane of oscillation, on which oscillation pathogens are mounted. FIG. 1 shows schematically the proposed installation; in fig. 2 - installation with an arrangement of exciters of oscillations on one side of the plane of the suspension, a plan view (embodiment). The installation contains an oscillating system formed by the test sample 1, clamped by the ends in inertial masses 2 and 3, suspended in the vibration nodes on thin steel wires x 4, the oscillation pathogens 5 and the parts 6 interacting with them, mounted on brackets 7. The brackets 7 are mounted on columns 8, installed on inertial masses 2 and 3 when conducting tests at high temperatures. On the installation case there are also systems for recording oscillations, heating (cooling) of the sample, a vacuum system (not shown). The exciters can be electromagnetic or other types, such as electrostatic, piezoelectric, pneumatic, acoustic. The exciter 5 oscillations are set so that the excitation force acts in a direction parallel to the axis passing through the suspension points. In this case, the inertial masses 2 and 3 tend to rotate around the vibration nodes in opposite directions, which leads to the appearance of a bending moment in the sample. The subject of the invention 1. An installation for studying the damping properties of materials with transverse vibrations, containing an oscillatory system suspended in vibration nodes on thin filaments, formed by the sample under study and inertial masses attached to its ends, and vibration exciters, such as electromagnets interacting with inertial masses , characterized in that, in order to increase accuracy, reduce the required power and dimensions of the installation, each of the oscillation pathogens is rigidly associated with one of the inertia GOVERNMENTAL masses mounted for exposure on a different inertial mass and allows mutual rotation of the inertial mass around the nodes of the system oscillations. 2. Installation under item 1, characterized in that the exciters are mounted on one side of the plane of suspension and in phase. 3. Installation under item 1, characterized in that the exciters are located on both sides of the plane of the suspension and act in antiphase. 4. Installation according to claim 1, characterized in that, in order to control the magnitude of the bending moment acting on the sample, it is provided with adjustable along two mutually perpendicular directions in a plane parallel to the plane of oscillation, brackets on which the oscillators are installed .

.7.7

Риг.2Rig.2