Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_6012
.pdf
Прибор для определения внутреннего трения или демпфирования материалов при крутильных колебаниях.
Мы, Отто Ф. С. П ...
Хорошо известно, как по затуханию крутильных колебаний стержня определить демпфирующую способность
рассматриваемого конструкционного материала. Испытательный стержень одним концом закреплен в блоке, а
на другом конце 1,5 снабжен колеблющейся массой. Колебательная масса теперь вращается вокруг оси
стержня и внезапно освобождается. Энергия, запасенная в стержне, вызывает колебательное движение
конструкции и уменьшается вследствие внутренних потерь в конструкционном материале (внутреннее
демпфирование) и внешних потерь в испытательной установке. По уменьшению амплитуды колебаний можно
определить величину общего затухания.
Однако при использовании ранее применявшихся методов были получены совершенно ложные результаты.
Определение демпфирования конструкционного материала другим методом и сравнение с результатами
измерений колебаний позволило обнаружить этот факт. В основе изобретения лежит понимание того, что
количество энергии j35, теряемой извне, было слишком велико в случае ранее принятых схем. Вследствие
крепления крепежного блока к фундаменту, значительная часть внешних потерь (40°) при снижении энергии
происходила в грунте. Ещё один участок был разрушен в результате трения в местах крепления с обеих
сторон стержня. Наконец, характер начала колебательного движения 4,5 не был лишен влияния, поскольку
механическое высвобождение колебательной массы «с помощью одного или даже двух болтов,
расположенных друг напротив друга, из-за несовершенной одновременности, создавало в испытательном
стержне изгибающий момент в дополнение к вращательному моменту.
Изобретение заключается в том, что эти потери энергии были уменьшены [Цена 1/-] за счет соответствующей
конструкции креплений до величин, которые малы по сравнению с демпфированием конструкционного
материала.
Данное крепление, выполняемое в соответствии с изобретением, относится к формированию основания,
соединению испытательного стержня с грузами и закреплению колеблющегося груза до начала
колебательного движения.
Из испытываемого конструкционного материала изготовлен стержень а (рис. 1) с круглым поперечным
сечением, а его расширенные концы имеют квадратную форму.
На одном конце испытательного стержня находится колеблющаяся масса b, а на другом конце —
противомасса c, которая в виде рамы, изготовленной из прочного плоского железного прутка, окружает
стержень и колеблющуюся массу (рис.).
2)
. Крепление стержня и рамы осуществляется с помощью крепежной головки. Он установлен на раме и
вращается вокруг оси стержня, что позволяет в определенном диапазоне устанавливать любую желаемую
величину колебательной массы относительно рамы. Желаемое положение крепежной головки d фиксируется
с помощью болтов e. Рама удерживается двумя изогнутыми элементами — электромагнитами g, — у которых
опирается колебательная масса b, когда стержень a скручивается. В каждом случае положение крепежной
головки d на раме c определяет величину деформации стержня.
Для предотвращения изгибных колебаний свободный конец стержня направляется шарниром очень малого
диаметра. Затухание колебательного движения регистрируется с помощью записывающего устройства,
использующего чернила или искровой разрядник, или, наконец, определяется оптическим методом.
Предотвращение передачи энергии в фундамент осуществляется путем подвешивания всей испытательной
установки с помощью одного или нескольких проводов. Место крепления расположено на крепежной головке d
в направлении оси стержня. Следовательно, устраняется демпфирующая реакция грунта, которая возникает в
случае стационарной конструкции; колебательная масса и рама колеблются относительно друг друга и не
отводят энергию. Деформация проволоки, происходящая во время колебаний, крайне незначительна и
находится в чисто упругой области. Для того чтобы ось вращения и ось стержня совпадали, машина
уравновешивается статически и динамически с помощью массы 1.
Для предотвращения потерь энергии при креплении стержня необходимо, чтобы соединение стержня с
грузами происходило эффективно непосредственно у входа стержня в зажимные губки и только на коротком
участке. В случае обычных клиновых или квадратных соединений в месте крепления стержня к грузам
происходят небольшие перемещения, которые связаны с фиксацией и, следовательно, с энергией Каилема.
Крепление согласно изобретению получается за счет квадратных концов! Испытательный стержень А, каждый
из которых зажат двумя узкими выступами, а болты С затянуты с большой силой (рис. 3 и 2). Сама
колебательная мелодия разделена на два такта. Они могут быть соединены между собой винтами, и таким
образом испытательный образец надежно зажимается между стержнями. Аналогичным образом, верхний
конец испытательного стержня зажимается между частями d с помощью винтов n.
Снятие крутящего момента осуществляется электромагнитным способом (рис. 4) во избежание
дополнительных сил. После воздействия стержень, вызывающий кручение колебательной массы b,
удерживается магнитами g, расположенными на раме. Прерывая ток в магните, колебательная масса
освобождается одновременно с обоих концов.
Кроме того, центр тяжести машины остается в положении покоя, поскольку исключаются возмущения,
возникающие во время движения за счет механического зацепления. Для того чтобы избежать воздействия
остаточной намагниченности, которая оказывает меша колебательному движению, магниты имеют
дополнительную противообмотку 1Iw (p) помимо основной обмотки. В цепи основного тока, прерываемой с
помощью выключателя q, противообмотка p действует в течение короткого времени. Потребляемый ток для
50 магнитов регулируется с помощью резистора R.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
Соседние файлы в папке патенты