Способ определения массы изделия

 

Изобретение относится к весоизмерительной технике и позволяет расширить область применения. Согласно способу определяют резонансную частоту колебаний ненагруженного изделия, имеющего пластинчатую форму, затем нагружают его равномерно распределенной нагрузкой и измеряют максимальный прогиб. Кроме того, изготавливают модель изделия из упругого изотропного материала с известной массой и определяют резонансную частоту ее колебаний в ненагруженном состоянии. Затем модель-пластинку нагружают равномерно распределенной нагрузкой и измеряют ее максимальный прогиб. Массу изделия определяют по расчетной формуле учитывающей максимальные прогибы изделия и модели, их резонансные частоты, величины равномерно распределенных нагрузок на изделие и на модель, а также известную массу единицы площади модели.

Изобретение относится к весоизмерительной технике. Цель изобретения повышение эффективности способа за счет измерения массы изделий в виде пластинок. Способ позволяет определять массу изделий в виде пластинок с известной постоянной жесткостью. Способ заключается в следующем. Определяют резонансную частоту колебаний ненагруженного изделия, затем нагружают равномерно распределенной нагрузкой и измеряют максимальный прогиб изделия. Кроме того, изготавливают модель изделия из любого упругого изотропного материала с известной массой. При этом моделируют только размеры пластинки в плане, т.е. сохраняют форму изделия, а моделирование граничных условий (любая комбинация шарнирного опирания и жесткого защемления) не обязательно, что облегчает реализацию способа. Экспериментально была установлена закономерность, согласно которой W_o ω²= αβ²q/m где W_о максимальный прогиб пластинки; ω круговая частота; α коэффициент пропорциональности; β коэффициент, зависящий от граничных условий; q величина равномерно распределенной нагрузки; m масса единицы площади пластинки постоянной толщины. Причем αβ²=const. Изготовленную пластинку-модель закрепляют, например, шарнирно по контуру и определяют ее резонансную частоту колебаний в ненагруженном состоянии ω_м= 2π f_м. Затем пригружают ее дополнительной равномерно распределенной нагрузкой интенсивностью q_м и измеряют ее максимальный прогиб W_о и вычисляют αβ²= (W_o)_м(4π²f²_м) где m_м масса единицы площади пластинки-модели. Затем вычисляют массу единицы площади изделия по формуле: m m_м где m, m_м масса соответственно единицы площади изделия и модели; W_o, (W_о)_м максимальный прогиб изделия и модели;
f_о, f_м резонансная частота изделия и модели;
q, q_м величина равномерно распределенной нагрузки на изделие и на модель. Таким образом способ определения массы предусматривает определение резонансной частоты колебаний изделия и его максимального прогиба под действием заданной равномерной нагрузки и определение этих же параметров для модели изделия, которая выполняется из какого-либо изотропного материала с известной массой.

Формула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССЫ ИЗДЕЛИЯ, заключающийся в том, что в изделии возбуждают поперечные колебания и измеряют резонансную частоту колебаний, затем нагружают изделие равномерно распределенной нагрузкой и измеряют его максимальный прогиб, по резонансной частоте колебаний и максимальному прогибу определяют массу изделия, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа за счет измерения массы изделий в виде пластинок, изготавливают геометрически подобную изделию модель-пластинку из упругого изотропного материала, закрепляют ее шарнирно по всем сторонам и измеряют ее резонансную частоту колебаний и максимальный прогиб от равномерно распределенной нагрузки, а массу единицы площади изделия вычисляют из соотношения:

m масса единицы площади изделия;
W_о максимальный прогиб изделия;
f резонансная частота колебаний изделия;
g величина равномерно распределенной нагрузки на изделие;
m_м масса единицы площади модели;
(W_о)_м максимальный прогиб модели;
f_м резонансная частота колебаний модели;
g_м величина равномерно распределенной нагрузки на модель.