Стенд для испытания объекта на воздействие спектра вибраций

Стенд для испытания объекта на воздействие спектра вибраций

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОВЬ ЕКТА НА ВОЗДЕЙСТВИЕ СПЕКТРА ВИБРАЦИЙ, содержащий lвoз6yдитeльL юнoгap юнической вибрацииJ формирователь спектра вибраций, включающий нелинейные упругие эг1ементы, и платформу для установки испытуемого объекта, связанную со столом возбудителя через ;формирователь спектра, о т л и ч а ;ю щ и и с -я тем, что, с целью получения непрерывного спектра вибра1ций в ши1юком диапазоне частот, формирователь спектра включает сотообразную конструкцию, каждая из ячеек которой образована набором последовательно установленных на стержне 1 грузов полуовальной формы, paздeлeн ных нелинейными упругими элементами типа хлопающих мембран, имеющими форму правильных шестиугольных пластин/ грани которых фрикционно связаны с кромками пластин соседних ячеек, две полки, установленные параллельно с противоположных сторон сотообразной конструкции и упруго связанные через упомянутую конструкцию одна со столом, а другая с платформой, и пружины для осевого поджатия элементов ячеек, расположенные между полками и сотообразной конструкцией, при этом стержни ячеек соединены через один со столом и платформой, а сотообразная конст (/) рукция охвачена упругим кольцевым бандажом. 2. Стенд по п. 1, о -т л и ч а ю щ и и с я тем, что он снабжен вставленными между упругим кольцевым бйндажой и сотообразной конструкцией серповидными элементами и установленными на стержнях звездообразными пластинами, поджатыми -к торцам сотообразной конструкции. Сл сл со 00 :о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУбЛИН

3(59 6 01 М 7 00. м ф е

c Й

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н АВТОРСКОМ .К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3246560/25-28 (22) 10.02.81 (46) 23.11.83. Бюл. Р 43 (72) С.Л.Цыфанский, .В.Я.Бриедис, М.A.Èàãîèå и Я.А.Алнис (71) Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 620.178.53(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 702252, кл. G 01 М 7/00, 1976.

2 ° Авторское свидетельство СССР

Р 838485, кл. G 01 N 7/00, 1977

{прототип), (54)(57) 1. СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБЬД-

ЕКТА НА ВОЗДЕИСТВИЕ СПЕКТРА ВИБРАЦИЙ содержащий возбудитель моногармони- ческой вибрации, формирователь спектра вибраций, включающий нелинейные упругие эЛементы, и платформу для установки испытуемого объекта, связанную со столом возбудителя через формирователь спектра, о т л и ч а . ю шийся тем, что, с целью получения непрерывного спектра вибра ций в широком диапазоне частот, формирователь спектра включает сотооб- раэную конструкцию, каждая из ячеек которой образована набором последо„„SU„„.1055983 А вательно установленных на стержне

1 грузов полуовальной форьы, разделен ных нелинеййымй упругими элементами типа хлопающих мембран, имеющими форму правильных шестиугольных пластин, грани которых фрикционно связаны с кромками пластин соседних ячеек, две полки, установленные параллельно с противоположных .сторон сотообразной конструкции и упруго связанные через упомянутую конструкцию одна со столом, а другаяс платформой, и пружины для осевого поджатия элементов ячеек, расположенные между полками и сотообразной конструкцией, при этом стержни ячеек соединены через один со столом и платформой, а сотообразная конст-. рукция охвачена упругим кольцевым бандажом.

2. Стенд по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что он снабжеи вставленными между упругим кольцевым бандажом и сотообразной конструкцией серповидными элементами и установленными на стержнях звездообразными пластинами, поджатыми -к торцам сотообразной конструкции °

1055983

30

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к вибрационным стендам для испытаний на воздействие спектра вибраций, и может быть применено, например, при испытании тонкостенных конструкций самолетов, судов и других объектов, Известен стенд для испытания объекта на воздействие спектра вибраций содержащий возбудитель моногармони1 ческой вибрации, формирователь спектра вибраций и платформу для

Ю установки испытуемого объекта, причем формирователь спектра вибраций выполнен в виде полки, внутри которой свободно размещены грузы, а на платформе со стороны полки выполнены выступы с наклонными поверхностями к поверхности платформы, с которыми взаимодействуют свободно уложенные на полку грузы $1 ).

Недостатком этого стенда является невозможность его настройки,в полирезонанс с широким спектром вибРаций, характерных для крупногаба- ритных тонкостенных конструкций, обладающих сухим трением, нелиней- ной жесткостью типа "раскрытия стыков" и конструкционным демпфированием.

Наиболее близким по теХнической сущности к изобретению является ° стенд для испытания объекта на воздействие спектра вибраций, содержащий возбудитель моногармонической вибрации, Формирователь спектра вибраций, включающий нелинейные упругие элементы и платформу для установки испытуемого объекта, связанную со столом возбудителя через формирователь спектра.

Формирователь спектра вибраций выполнен в виде набора нелинейных упругих элементов, одни концы которых закреплены на столе возбудителя вибраций, а другие расположены на различных расстояниях от платформы.

Спектр вибраций, получаемый на известном стенде, содержит, помимо основной гармоники, супер- и субгармоники, частоты которых зависят от характеристик нелинейных элементов(2).5

Недостатком известного стенда является практически невозможность его настройки для получения непрерыв" о ного спектра вибраций -в широком диапазоне частот. 5

Цель изобретения — получение непрерывного спектра вибраций в широком диапазоне частот.

Поставленная цель достигается тем, что в стенде для испытания объекта на воздействие спектра виб- раций, содержащем возбудитель моногармонической вибрации, формирователь спектра вибраций, включающий нелинейные упругие элементы, и плат форму для установки испытуемого объекта, связанную со столом возбудителя, через формирователь спектра, формирователь спектра включает сотообразную конструкцию, каждая из ячеек которой образована набором последовательно установленных на стержне грузов полуовальной фоРмы, разделенных нелинейными упругими элементами типа хлопающих мембран, имеющими форму правильных шестиугол ных пластин, грани которых фрикционно связаны с кромками пластин соседних ячеек, две полки, установленные параллельно с противрположных сторон сотообразной конструкции и упруго связанные .через упомянутую конструкцию одна со столом, а другая с платформой, и пружины для осевого, оджатия элемен=ов ячеек, Располо.еиные между полками и сотообразнрй конструкцией, при этом стержни ячеек соединены через один со столом и платформой, а сотообразная конструкция охвачена упругим кольцевым бандажом.

Кроме того, стенд снабжен вставленными между упругим кольцевым бандажом и сотообразной конструкцией серповидными элементами и установленными на стержнях звездообразными пластинами, поджатыми к торцам со-. тообразной конструкции.

На фиг. 1 схематично изображен описываемый стенд на фиг. 2 — разрез A-A на Фиг. 1.

Стенд содержит возбудитель моногармонической вибрации (не. изображен, стол 1 которого через многослойную виброизолирующую прокладку 2 соединен с плитой 3 формирователя спектра вибраций, и платформу 4 для установки испытуемого объекта 5, которая посредством эластичного разъема б связана с изолирующим кожухом 7, прикрепленным к плите 3 °

Формирователь спектра включает также сотообразную конструкцию, каждая из ячеек которой образована набором последовательно установленных на стержне 8 грузов 9 полуоваю ной формы, разделенных нелинейными упругими элементами типа хлопакиаих

:Мембран 10,имеющим форму правильных шестиугольных пластин с разрезами вдоль биссектрис своих углов. Кромки пластин каждой ячейки -фрикционно связаны с кромками пластин соседних ячеек, сотообраэная крнструкция охвачена упругим кольцевым бандажом

11, причем для дополнения сотообразной конструкции др цилиндра между ней и бандажом 11 вставлены серповидные элементы 12. Сотоебраэная конструкция в аксиальном направлении ограничена звездообразными пружинами 13 и 14, поджатыми к ее тор1055983 цам. Формирователь спектра содержит также две полки 15 и 16, установленные параллельно с-противоположных сторон сотообразной конструкции и упруго связанные через эту конструкцию одна (16 1 со столом 1, а другая 15 ) - с платформой 4, и пружины

17-19 для осевого поджатия элементов ячеек, причем пружины 17 н 18 расположены между полками 15 и 16 и сотообразной конструкцией (пружины 17 охватывают стержни 8 I а пружины 18 — между полкой 16 и столом

1 или полкой 15 и платформой 4.

Стержни 8 соединены через один со столом 1 и платформой 4. .35

Сила поджатия пружин 17 и 18 регулируется. Пружины 18 оперты на регулируемые упругие упоры 20 обратного хода формирователя спектра.

Стенд работает следукщим образом. 2{)

Перед испытаниями объекта 5 не.обходимо произвести настройку формирователя спектра вибраций. Для этого к подвешенному на гибких подвесах объекту 5 прикрепляют возбудитель 25 моногармонической вибрации без формирователя спектра. Проводят известными способами определение собственных частот и форм кодебаний объекта 5, регистрируют ускорения и реакции испытуемого объекта 5 на моногармоиическое возбуждение. Проводят анализ спектра и строят амплитудно частотные и амплитудно-спектральные характеристики объекта 5.

Снимают возбудитель с испытуемого объекта 5 и закрепляют на нем формирователь спектра, а на платформе 4 формирователя - груз, эквивалентный присоединенной массе испытуемого объекта 5, что контролируют 4О по одинакбвой статической деформации подвески стола 1 возбудителя вибрации. Регулируют величины сил взаимодействия элементов формирователя спектра вибраций до получения иа-. 45 ибольшего совпадения амплитудно-час- тотных и амплитудно-спектральных характеристик формирователя с характеристиками испытуемого .объекта 5.

Регулировку сил производят за счет подбора величины затяжки бандажа 11, пружин 17 и 18, стержней. 8, а также использованием различных комплектов хлопавших мембран 10 и грузов 9.

При указанной настройке формирователя спектра испытания тонкостенных конструкций можно проводить на воздействие сплошного спектра вибраций, одновременно резонирунхцего со сплошным спектром частот собственных ко-: лебаний испытуемой тонкостенной конструкции. Конструктивные элементы формирователя спектра представляют . собой параллельно-последовательное соединение четырех видов нелинейных элементов колебательных звеньев; сухого.трения и конструктивного демпфирования, нелинейной жесткости типа раскрывающихся стыков и предварительного сжатия, а также хлопакщей мембраны. При колебаниях в контакте кромок шестиугольных пластин и между пластинами и серповидными элементами 12 возникают силы конструкционного демпфирования и силы упругого сопротивления.

При больших деформациях происходят взаимные "соскальзывания" кромок и проскальзывание ячеек сотообразной конструкции относительно соседних с проявлением динамической силы сухого трения. При проскальзывании скорость движения резко возрастает, при этом грузы 9 соударяются, за счет .чего на спектр колебаний накладывается ударный спектр. В интервале между проскальзываниями грузы 9 служат подвижными массами колебатель ных систем. Изобретение позволяет пробродить испытания на воздействие сплошного спектра вибрации без использования сложной .электронной аппаратуры.

1055983

Составитель И. Ковтун

Редактор Н. Лазаренко Техред Т.Фанта Корректор Ю. Макаренко

T-—

Заказ 9288/32 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб ., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4"