УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ КОЛЕБАНИЙ В СВОБОДНО ВИСЯЩЕМ ОБЪЕКТЕ

Полезная модель относится к области измерения характеристик упругих и релаксационных свойств твердых тел и может быть использована в установках для измерения параметров колебаний свободно висящих объектов.
Известно устройство [Внутреннее трение в металлах. 2-е изд. Постников B.C., M., «Металлургия», 1974, с.23-24, рис.8] для возбуждения колебаний в объекте исследования упругих и релаксационных свойств, в котором источник колебаний, выполненный в виде пьезоэлектрического преобразователя (пьезокварца), приклеивают к объекту и полученную систему (составной стержень из источника колебаний и объекта исследований) настраивают в резонанс.
Основными недостатками данного устройства являются:
1) необходимость склеивания источника колебаний с объектом исследований;
2) для определения исследуемых характеристик объекта, например декремента колебаний, опыт нужно проводить дважды - сначала только для источника колебаний (пьезоэлектрического преобразователя), а затем и для составного стержня, после чего по известным формулам рассчитывается искомая величина;
3) наличие в составном стержне трех материалов (пьезокварц, объект исследования и клей) с различными физико-механическими характеристиками обуславливает низкую точность получаемых результатов и трудности в изучении температурных зависимостей исследуемых свойств;
4) объект исследования, в котором возбуждаются колебания, находится в несвободном (закрепленном) состоянии, что вносит дополнительную погрешность в результат измерения, т.к. в колебаниях, кроме объекта исследования, задействовано приспособление для его закрепления.
Кроме того, известно устройство [ Внутреннее трение в металлах. 2-е изд. Постников В; С., М., «Металлургия», 1974 г., с.25, рис.9,б] для возбуждения колебаний в свободно висящем на двух упругих подвесах объекте, колебания которому передаются через один из этих подвесов от электромагнитного источника колебаний.
Главным недостатком данного устройства является низкий уровень возбуждаемых им частот - от 50 до 100 Гц [Вибрации в технике. Справочник, в 6-ти т.,/Ред. Совет: В.Н. Челомей (преде.). - М., Машиностроение, 1981, - Т.4, Вибрационные процессы и машины /Под ред. Э.Э. Лавендена. 1981, с.258], который специальными мерами можно повысить до 5000 Гц [Внутреннее трение в металлах. 2-е изд., Постников В.С., М., «Металлургия», 1974 г., с.25].
Технической задачей полезной модели является расширение диапазона частот, возбуждаемых в свободно висящем объекте, до нескольких мегагерц.
Поставленная техническая задача решается тем, что устройство для возбуждения колебаний в свободно висящем объекте исследования упругих и релаксационных свойств содержит источник колебаний, связанный с упругим подвесом.
Новым в полезной модели является то, что источник колебаний выполнен в виде пьезоэлектрического преобразователя.
На прилагаемом рисунке представлено устройство для возбуждения колебаний в свободно висящем объекте.
Устройство содержит источник колебаний 1, представляющий собой пьезоэлектрический преобразователь, выполненный из материала, обладающего пьезоэффектом, например, из кварца, цирконат-титаната свинца ЦТС-19, ЦТС-22 и т.п.[Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник. В 2-х кн. Под ред. В.В.Клюева. Кн.2. М., «Машиностроение», 1976. с.180, табл.7], зажатый между двумя токопроводящими пластинами 2 с токоподводящими проводами 3 и изолирующими прокладками 4, к одной из которых (нижней) крепится упругий подвес 5 для подвешивания объекта 6. Кроме того, устройство может содержать корпус 7 с отверстием для вывода упругого
подвеса 5, крышку 8, прижимную пружину 9 и генератор 10 электрических сигналов, выход которого соединен с токопроводящими пластинами 2.
Объект 6 подвешивают на упругий подвес 5. Генератор 10 подает электрический сигнал на токопроводящие пластины 2 и через них на источник колебаний 1. Последний начинает изменять свои размеры с частотой подведенного тока, то есть совершать колебания, которые через упругий подвес 5 передаются к исследуемому объекту 6.