Расчет параметров затухающих колебаний манометрической трубчатой пружины

Abstract

The paper presents the results of numerical and field experiments undertaken to determine the parameters of damped oscillations of manometric tubular springs. Oscillatory motion caused by the vibration of equipment on which instruments for measuring pressure are installed, or uneven flow of pumped medium (pulsation of the working environment) make it difficult to accurately record the pressure. One of the solutions is placing an elastic element of a device – a manometric tubular spring (MTS) – in a liquid medium. The dynamic model of MTS is represented as a thin-walled curved bar oscillating in the plane of curvature of the central axis. Equations of MTS oscillations are obtained for normal and tangent projections in line with d’Alembert’s principle. Bubnov–Galerkin method is used to solve the equations. On the basis of this solution, Manometer software system is designed. The results are verified by an experimental study.

Представлены результаты численных и натурных экспериментов по определению параметров затухающих колебаний манометрических трубчатых пружин. Колебательные движения, вызванные вибрацией устройств, на которые установлены приборы для измерения давления или неравномерный расход перекачиваемой среды (пульсация рабочей среды) затрудняют точную регистрацию давления. Одним из решений является помещение упругого элемента прибора – манометрической трубчатой пружины (МТП) в вязкую среду (жидкость). Динамическая модель МТП представлена в виде тонкостенного изогнутого стержня, совершающего колебания в плоскости кривизны центральной оси.уравнения колебаний МТП получены в соответствии с принципом Даламбера в проекциях на нормаль и на касательную. Для решения полученных уравнений применяется метод Бубнова-Галеркина. На основе данного решения разработан комплекс программ «Манометр». Проведено экспериментальное исследование достоверности полученных результатов.