Авиационных двигателей пособие по выполнению лабораторных работ для студентов IV курса специальности 160900 всех форм обучения

Скачать 0.57 Mb.

Название	Авиационных двигателей пособие по выполнению лабораторных работ для студентов IV курса специальности 160900 всех форм обучения
страница	2/7
Тип	Лабораторная работа

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Лабораторная работа

1 2 3 4 5 6 7

,

где

круговая частота собственных колебаний,

частота, Гц;

модуль упругости материала оболочки,

толщина оболочки;

коэффициент Пуассона;

масса элемента оболочки,

радиус и длина оболочки,

;

;

Формула В.Е. Бреславского выведена для оболочки со свободным опиранием на краях. При защемлении краев частоты собственных колебаний возрастают.

Однако, так как влияние граничных условий сказывается на сравнительно небольшом участке длинны, то для оболочек, у которых

, погрешность определения частот собственных колебаний незначительна.

На рис. 3.2 приведена частотная диаграмма, на которой значения дискретных собственных частот условно соединены линиями.

Для заданного числа узловых линий при уменьшении длины оболочки происходит непрерывное увеличение частоты ее собственных колебаний, а минимум на частотной диаграмме может дискретно смещаться вправо.

Рис.3.2.Частотные диаграммы для оболочек разной длины и толщины
В лабораторной работе экспериментальное определение частот собственных радиальных колебаний изотропной оболочки осуществляется резонансным методом путем возбуждения вынужденных гармонических колебаний.

При действии внешней гармонической силы оболочка совершает колебания с частотой возбуждающей силы. При совпадении частоты возбуждающей силы с частотой собственных колебаний, т.е. при резонансе, амплитуда колебаний оболочки сдвигается на

от фазы возбуждающей силы. Момент наступления резонанса можно зарегистрировать, измеряя амплитуду колебаний оболочки или сдвиг фаз между колебаниями оболочки и возбуждающей силой.

Форма резонансных колебаний определяется подсчетом узловых линий, образующихся по длине оболочки и в ее поперечном сечении.
3.4.Описание лабораторной установки

Лабораторная установка, внешний вид которой изображён на рис. 3.3, а схема – на рис.3.4, включает объект исследования, систему нагружения и систему измерения.

.

Рис.3.3. Внешний вид установки

Объектом исследования является металлическая цилиндрическая оболочка 1 (Рис.3.2), система крепления которой обеспечивает свободное опирание краев. Неконтактное возбуждение колебаний оболочки созба1тся электромагнитным возбудителем 2. Гармонические колебания оболочки возбуждаются с помощью электромагнита,

питание обмотки которого осуществляются переменным напряжением, подаваемым от звукового генератора 12 через усилитель 20. Для исключения удвоения частоты колебаний устанавливается вращением ручки 16, расположенной в центре лимба 17 звукового генератора Система измерения включает пьезоэлектрический вибропреобразователь 3, электронно-лучевой осциллограф 4 и частотомер 5.

Рис.3.3. Схема лабораторной установки

Края оболочки закреплены в специальных устройствах (Рис.3.4), смонтированных на массивных опорах 1. Внешнее опорное разрезное пружинное кольцо 3 установлено в корпусе 2 с помощью кольцевой крышки 4. Это кольцо спрофилировано так, чтобы обеспечивалось свободное безмоментное опирание края оболочки. Внутреннее опирание обеспечивается профилированным кольцом 5. Сборка конструкции производится затяжкой болта 6.

Рис.3.4.Оболочка

Вибропреобразователь (рис. 3.5) состоит из основания 1, на котором смонтирован чувствительный элемент, закрываемый крышкой 4. Чувствительный элемент представляет собой систему, состоящую из пьезоэлемента 3, контактов 2, 6 и инерционного элемента 5, скрепленных клеем.

Пьезоэлектрический вибропреобразователь работает при непосредственном контакте с оболочкой.

При воздействии механических колебаний вдоль оси чувствительности вибропреобразователя инерционный элемент испытывает действие знакопеременной силы. При этом пьезоэлемент подвергается деформации растяжения-сжатия. В результате прямого пьезоэлектрического эффекта вырабатывается электрический сигнал, величина которого пропорциональна амплитуде колебаний оболочки, а фаза и частота равны фазе и частоте её

к

олебаний. Полученный электрический сигнал подается на вертикальный вход осциллографа, а на его горизонтальный вход подается сигнал звукового генератора, который одновременно поступает на вход частотомера. При сложении двух гармонических сигналов на экране осциллографа образуются фигуры Лиссажу

Рис.3.5.Вибропреобразователь

Так как на резонансном режиме оболочка совершает колебания с частотой возбуждающей силы, то полученное изображение имеет форму эллипса, наклон и соотношение полуосей которого зависят от соотношения фаз и амплитуд колебаний оболочки и возбуждающей силы.

При приближении частоты возбуждающей силы к частоте собственных колебаний возрастает амплитуда колебаний оболочки и пропорциональный сигнал, вырабатываемый вибропреобразователем, вследствие чего увеличивается соответствующая ось эллипса. Одновременно, вследствие изменения сдвига фаз между силой и колебаниями оболочки, меняется наклон осей эллипса. При резонансе оси эллипса становятся параллельны координатным осям, а при дальнейшем увеличении частоты эллипс продолжает поворачиваться и занимает положение в соседней, по сравнению с исходной, четверти координатной плоскости.

Так как незначительному изменению частоты вблизи резонанса соответствует большое изменение сдвига фаз, то поворот эллипса при переходе через резонанс происходит практически мгновенно.

Наступление резонанса определяется в момент “переброса” эллипса. Величина частоты определяется по лимбу 17(см. рис. 3.3) звукового генератора и табло 9 частотомера. Установив частоту резонансных колебаний оболочки, определяют соответствующую этому режиму форму колебаний.

Амплитуда колебаний оболочки на узловых линиях равна нулю, а точки поверхности оболочки, расположенные по разным сторонам узловой линии, совершают колебания в противофазе. Поэтому при перемещении вибропреобразователя в направлении узловой линии эллипс деформируется и поворачивается, вырождаясь в отрезок прямой, лежащей на горизонтальной координатной оси, а при прохождении узловой линии продолжает поворачиваться, занимая положение в соседней четверти координатной плоскости (рис 3.6, б).

Рис 3.6.Фигуры Лиссажу

Перемещая пьезощуп вдоль образующей оболочки и в поперечном направлении и наблюдая за перемещением фигур Лиссажу, подсчитывают количество и расположение узловых линий в продольном и поперечном направлении, т.е. определяют форму колебаний оболочки.
3.5.Порядок выполнения работы

3.5.1.Теоретическое определение значений частот собственных колебаний
- Используя зависимость (3.1), рассчитать значения частот собственных колебаний цилиндрической оболочки для n = 1 и q = 2…6.

- Результаты расчетов занести в таблицу.

- По результатам расчетов построить частотную диаграмму.
3.5.2. Экспериментальное определение значений частот собственных колебаний цилиндрической оболочки и соответствующих форм.

3.5.2.1. Проверить исходное состояние приборов:

- тумблеры 6, 7, 18, СЕТЬ (см. рис. 3.3) приборов находятся в нижнем положении;

- ручки потенциометров 8, 15, 21 осциллографа, звукового генератора и усилителя находятся в крайнем положении;

- осциллограф, частотомер, звуковой генератор, усилитель занулены, соединены между собой и подключены в сеть 220 в;

- вентили BH1 баллона ВНЗ БАЛОН закрыты, вентиль ВН2 Дренаж – открыт, редуктор РП1 разгружен.

3.5.2.2. Включить приборы:

- установить тумблеры 6,7,18, СЕТЬ в верхнее положение и дать приборам прогреться 2-3 минуты;

-потенциометрами 8 осциллографа добиться четкого изображения электронного луча на экране, а потенциометрами 10, 11 установить его в центр экрана;

- переключатель 13 – в положение 3 В. Потенциометром 15 установить величину сигнала по заданию руководителя, контролируя его по прибору 14;

- приложить вибропреобразователь к оболочке и, вращая ручку 16 звукового генератора, изменять частоту возбуждающего сигнала до появления резонансного режима.

- Величину частоты определить по лимбу 17 звукового генератора и табло 9 частотомера в момент “переброса” эллипса на экране осциллографа.

- Перемещая вибропреобразователь вдоль образующей оболочки, убедиться в отсутствии узловых линий, что будет свидетельствовать о наличии одной полуволны по длине оболочки. В случае наличия узловых линий повторить работы по пунктам 2.3 – 2.5 до установления резонансной частоты, соответствующей колебаниям оболочки при n = 1.

- Перемещая вибропреобразователь в поперечном направлении и наблюдая за изменением формы эллипса, сосчитать количество узловых линий и определить их расположение, т.е. установить форму колебаний.

- Повторяя работы по пунктам 2.3 – 2.6, определить величины частот собственных колебаний оболочки для n = 1 и q = 2…6.

- Полученные данные занести в таблицу и нанести точками на частотную диаграмму.
3.3. Привести установку в исходное положение, для чего :
- потенциометры 21 “ЗС” усилителя и 15 звукового генератора установить в крайнее левое положение;

- последовательно выключить приборы, установив тумблеры 6, 7, 18, 22 Сеть в нижнее положение.

- Доложить преподавателю.
3.4. Оформить отчет о проделанной работе
Отчет должен содержать:

- задание на лабораторную работу;

-схему соединения элементов установки и подключения используемых в установке приборов и аппаратуры;

- исходные данные;

- результаты измерений и показания приборов;

- расчеты теоретического значения частоты собственных радиальных колебаний для заданного числа волн в окружном направлении при одной полуволне по длине;

- расчеты относительной погрешности определения теоретических значений частот собственных радиальных колебаний;

- таблицу с результатами экспериментальных и теоретических исследований для всех форм колебаний с указанием соответствующих им частот;

- выводы о проделанной работе.

В выводах необходимо отобразить:

- что подвергалось исследованиям в работе;

- каким методом проводились исследования;

- качественное согласование теоретических и экспериментальных значений частот собственных колебаний;

- количественное согласование полученных результатов;

- причины расхождений теоретических и экспериментальных значений частот собственных радиальных колебаний оболочки;

- предложения по совершенствованию лабораторной установки (если имеются).

1 2 3 4 5 6 7

Похожие:

	Методические рекомендации по выполнению лабораторных и практических... Методические рекомендации по выполнению лабораторных и практических работ для студентов 2-го курса		Методические указания по выполнению практических и лабораторных работ... Учебно-методическое пособие предназначенодля студентов 3 курса, обучающихся по профессии 23. 01. 03 Автомеханик. Пособие содержит...
	А. А. Илюхин радиоизмерения пособие Данное пособие издается в соответствии с учебным планом для студентов специальности 201300 всех форм обучения		Учебно-методический комплекс для студентов всех форм обучения по... «Экологическое право» составлен в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования...
	Учебно-методическое пособие по выполнению лабораторных работ для... Учебно-методическое пособие по выполнению лабораторных работ для студентов по специальности 13. 02. 11 «Техническая эксплуатация...		Безопасность жизнедеятельности с основами экологии ...
	А. М. Кориков основы проектирования информационных систем Учебное пособие предназначено для студентов всех форм обучения специальности «Прикладная информатика в экономике»		Методическое пособие по выполнению лабораторных работ по дисциплине... Изыскания и основы проектирования, автомобильных дорог. Методическое пособие по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Основы...
	Методические указания по дипломному проектированию и выполнению выпускных... Методические указания по дипломному проектированию и выполнению выпускных квалификационных работ для студентов всех форм обучения...		Учебное пособие «Русский язык и деловая документация» подготовлено... Пособие содержит теоретический материал по темам курса, вопросы для проверки знаний, упражнения для практической отработки навыков...
	Методические указания для студентов по выполнению лабораторных и... Методические указания для студентов по выполнению лабораторных и практических работ		Составление энергетического паспорта предприятия Учебно-методическое пособие по выполнению практических и лабораторных работ для студентов по специальности 13. 02. 11 «Техническая...
	Методические указания по изучению курса и выполнению контрольных работ Для студентов зф Автоматизированные системы бронирования и продажи авиационных услуг: Методические указания по изучению курса и выполнению контрольных...		«Технология и организация ремонтно-строительных работ» при капитальном... Методическое пособие предназначены для студентов V курса очной и заочной форм обучения специальности 100100 «Сервис» специализация...
	Методическое пособие для студентов 2011 год ивановский фармацевтический колледж Методическое пособие по фармакологии предназначено для студентов 2 курса очной и очно-заочной форм обучения (специальность Фармация,...		Учебное пособие по выполнению курсового проекта «Технология и организация... Учебное пособие предназначено для студентов специальности 270205 «Автомобильные дороги» очной форм обучения для курсового и дипломного...

Руководство, инструкция по применению

rykovodstvo.ru