248 / 530
Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3
Technological Equipment, Machining
Attachments and Instruments
____________________________________________________________________
248
Предметом настоящих исследований является разработка обоснованного подхода по
учету мощности потерь в механической колебательной системе с одной степенью свободы на
основе экспериментальных исследований свободных и вынужденных колебательных процес-
сов без применения сложных измерительных средств.
Методика измерения и основные результаты
В предлагаемой методике следует предварительная оценка сил сопротивления движе-
нию при помощи физического эксперимента. В первую очередь этой оценке подвергаются
силы трения скольжения (сухого трения) и вязкого трения.
На рис. 1 приведена экспериментальная установка электромеханической колебатель-
ной системы с электромагнитным возбуждением содержащая в своем составе катушку
1
,
сердечник
2
и механическую систему с пружинным возвратом.
Рис. 1.
Электромеханическая колебательная система с упругими связями и график
свободных колебаний механической системы.
Под действием периодически изменяющейся электромагнитной силы
эм
f
масса
1
m
, а
вместе с ней и масса
2
m
совершают вынужденные колебания.
Сила сухого трения
тр
f
в такой системе измеряется в статическом режиме методом
динамометра для случая
упр
0
F
.
В режиме свободных затухающих колебаний, для случая
эм
0
f
, по осциллограмме
(рис. 1) рассчитывается коэффициент вязкости упругих связей
0
b
. При определенных усло-
виях (
тр
0
f
) процесс рассеяния (поглощения) энергии происходит только за счет диссипа-
тивных сил упругих связей.
Если смещение массы движущихся частей
1 2
m m m
, совершающей свободные ко-
лебания отсчитывать от положения ее статического равновесия, то дифференциальное урав-
нение движения в рассматриваемом случае
2
0 2
0
d x dx
m b
kx
dt
dt