Способ передачи вибраций от вибровозбудителя к объекту

Способ передачи вибраций от вибровозбудителя к объекту

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ВИБРАЦИЙ ОТ ВИБРОВОЗБУДИТЕЛЯ К ОБЪЕКТУ при его испытании на вибростенде, по которому подвижную систему вибровоз будителя соединяют с объектом стержнем, связанным одним концом со столом вибровозбудителя, о т л и ча ющи и с я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения однонаправленного вибрационного Vut.i ма путем исключения дополнительприспособлений для вывешивания кта, используют стержень, изая жесткость которого ЕЗ опрена из условия (A4lJ T)-. -ifT., 6 - длина стержня; ш - масса испытуемого объекта, ЗОБ момент инерции массы объекта относительно ее центральной оси, перпендикулярной плоскости поперечного двиткения расстояние от центра тяжести объекта до точки его крепления на стержне; нижняя граница рабочего диапазона испытательных частот Ц 0,04-0,08, пытуемый объект жестко укрепляют вободном конце стержня.

СОО3 СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (l% (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Е3 = ku ю6, где 8 — длина стержня, Й1 — масса испытуемого объекта, O

JaS — момент инерции массы объек- у та относительно ее центральной оси, перпендикулярной плоскости поперечного движения

А — расстояние от центра тяжес- Я ти объекта до точки его крепления на стержне, (0 — нижняя граница рабочего диапазона испытательных частот

k = --0,04-0,08, а испытуемый объект жестко укрепляют на свободном конце стержня.

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТИРЫТИЙ (21) 2832258/25-28 (22) 26.07.79 (46) 30.10.84, Бюл. К 40 (72) Г.С.Мигиренко, Г.С.Юрьев, Г.А.Куриленко, И.А.Панн и В.Я.Шитов (71) Новосибирский электротехнический институт и Новосибирский завод точного машиностроения (53) 620.178.53 (088.8) (56) 1. Генкин М.Д., Русаков А.И., Яблонский В.В. Злектродинамические вибраторы. М., "Машиностроение", 1975, с. 34-35.

2. Schloss F. Obtaining Pure

l,ineal Notion Over An Extended

Frequency Range vith Conventional .gibratfpn Generators-Environmental

0uarterly, 1967, v. 13, У 1, р.. 55. (54) (57) СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ВИБРАЦИЙ

ОТ ВИБРОВОЗБУДИТЕЛЯ К ОБЪЕКТУ при его испытании на вибростенде, по которому подвижную систему вибровозбудителя соединяют с объектом стержнем связанным одним концом со столом вибровозбудителя о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения однонаправленного вибрационного режима путем исключения дополнительных приспособлений для вывешивания объекта, используют стержень, изгибная жесткость которого Е3 определена из условия

1121592

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано для механических испытаний различных объектов на виброустойчивость и вибропрочность при однонаправленном движении.

Известен способ передачи вибраций от вибровозбудителя к объекту, предусматривающий жесткое соединение испытуемого объекта с подвижной 10 частью вибратора. сообщающей ему колебательное движение B направлении его оси. Подвижная часть вибратора (а вместе с ним и испьггуемый объект) удерживается относительно неподвижной с помощью анизотропноупругой подвески, размещенной внутри вибратора и ориентированной наименьшей жЕсткостью в направлении основного движения, а наибольшей — перпен- 2п дикулярно к нему (1) .

Вследствие ограниченных возможнос. тей известных конструкций упругой подвески при возбуждении управляемых вынужденных колебаний в направлении 25 основного движения возникают непредусмотренные паразитные колебания подвижной части вибратора в поперечном направлении, уровень которых .на определенных частотах рабочего ЗО диапазона может многократно превышать норму установленного программой испьгганий вибрационного воздействия в основном направлении. Это приводит к механическим поврежцениям или расстройству характеристик испытуемого объекта от непредусмотренного воздействия и к его неоправданной забраковке.

Наиболее близким к изобретению является способ передачи вибраций от вибровозбудителя к объекту при

I его испытании на вибростенде, по которому подвижную систему вибровозбудителя соединяют с объектом стержнем, связанным одним концом со столом вибровозбудителя (2 .

Для сообщения основного колебательного движения объекту вибростол соединен с подвижной частью вибратора стержнем, ориентированным вдоль оси испытаний и предназначенным в то же время за счет гибкости в поперечном направлении уменьшить передачу поперечных колебаний подвижной части вибратора к испытаемому объекту.

Однако и в этом случае вследствие ограниченной жесткости поддерживающеа го устройства в поперечном направлении паразитные колебания изделия не устр анены в достаточной мер е.

Цель изобретения — повышение точности воспроизведения однонаправленного вибрационного режима путем исключения дополнительных приспособлений для вывешивания объекта.

Цель достигается тем, что согласно способу передачи вибраций от вибровозбудителя к объекту при его испитании на вибростенде, по которому подвижную систему вибровозбудителя соединяют с объектом стержнем, свя- занным одним концом со столом вибровозбудителя, используют стержень, изгибная жесткость которого Eg определена из условия ст г 1 3 2+ где 8 — длина стержня, tn — масса испытуемого объекта; .1 — момент инерции массы объекта относительно ее централь ной оси, перпендикулярной плоскости поперечного движения, А — расстояние от центра тяжести объекта до точки его крепления на стержне, <д — нижняя граница рабочего диапазона испытательных частот, k = 0,04-0,08, а испьггуемый объект жестко укрепляют на свободном конце стержня.

На фиг. 1 изображено устройство для реализации способа, на фиг. 2— зкспериментальная зависимость уровня поперечных колебаний объекта от частоты возмущающей силы для известного и предлагаемого способов, Виброустановка (фиг.1) содержит вибратор 1 с подвижной частью 2, испытуемый объект 3, закрепленный на стержне 4. Последний является единственно несущим для объекта 3.

Длина стержня 4, форма и размеры его сечения, а также модуль упругости материала выбраны так, что собственные частоты колебаний объекта

3 в поперечном направлении (перпен1121592 4

20

45

50 дикулярно оси основного движения) размещены ниже рабочего диапазона испьггательных частот. По этой причине рассматриваемая механическая система (объект 3 и несущий его стержень 4) приобретает в рабочем диапазоне частот высокую динамическую жесткость к поперечным смещениям. возрастающую по мере удаления испытательной частоты колебаний от резонансной. В этом состоит принципиальное отличие предлагаемого устройства от известных, в которых ограничение поперечных колебаний достигается увеличением статической жесткости крепления испытуемого изделия. Последняя же не может обеспечить достаточной динамической жесткости, которая при увеличении частоты испьгганий непременно уменьшается как для всякой дорезонансной системы.

Параметры виброустановки выбраны с учетом прочности и устойчивости несущего стержня 4 по методике расче. та, частью которой является расчетное соотношение, указанное в формуле. Кроме того, собственные частоты виброустановки и--параметры стержня

4 определены экспериментально путем наблюдения собственных поперечных колебаний объекта 3 после ударного возмущения. Вынужденные колебания упругоподвешенного объекта резко увеличиваются при частоте возмушения. равной или близкой к частоте. собственных колебаний этого объекта (резонанс). Именно наличие поперечных резонансов объекта 3 с подвижной частью 2 вибратора 1 в известных

1 виброустановках приводит к резкому увеличению паразитных колебаний. Нри частоте возмущения, большей собственной частоты объекта, амплитуда вынужденных колебаний снижается и по мере увеличения расстройки этих частот быстро затухает (зарезонансный режим) . В предлагаемом устройстве резонансные частоты объекта 3 размещены ниже рабочего диапазона частот по крайней мере в 1,5 раза, что соответствует принятому коэффициенту отстройки от резонанса 0,50,7. Таким образом, объект 3 в системе со стержнем 4 и подвижной частью 2 вибратора работает в зарезонансном режиме, чем и достигается снижение вынужденных (паразитных) колебаний. Последнее тем эффективнее, чем меньше частота собственных поперечных колебаний объекта 3 по . отношению к нижней границе частотного диапазона испьгганий.

Способ реализуют следующим образом.

Колебательное движение в основном направлении генерируется вибратором

1 и передается его подвижной частью

2 к испьггуемому объекту 3 посредством стержня 4, который на время испытания является единственно несущим элементом, удерживающим объект 3.

Порядок изменения частоты и интенсивности генерируемых колебаний не влияет на работоспособность виброустановки, достаточно лишь соблюдать нижнюю и верхнюю границы частотного диапазона и не выходить за пределы частот, установленные в соответствии с параметрами стержня 4.

Параметры виброустановки следующие: масса испытуемого объекта 34 кг, длина стержня 100 мм, диаметр стержня 6 мм, вибростенд типа

57-1000.

Результаты работы опытной виброустановки представлены на фиг. 2 в виде зависимостей уровней колебаний ее элементов от частоты испытаний в относительных единицах (отн. ед.): линия A †. постоянный во всем частотном диапазоне уровень колебаний подвижной части 2 вибратора 1 по оси основного движения, принятой за единицу, кривая 5 — уровень колебаний испытуемого объекта 3 в поперечном направлении при известном способе передачи вибрации (жесткое соединение объекта 3 с подвижной частью 2 вибратора 1), при частоте испытаний 5,5 отн. ед. имеет место резонанс колебаний в поперечном направлении, превосходящий уровень колебаний по оси основного движения; в 4,5 раза, кривая Ц вЂ” уровень паразитных колебаний испытуемого объекта 3 в поперечном направлении при . установке его предлагаемым способом с помощью стержня 4, который во всем частотном диапазоне не превосходит 5Х от уровня колебаний по оси основного движения.,Таким образом, с помощью предложенного способа практически пол1121592 ностью. устранены (менее 57 от уровня управляемых вынужденных колебаний в направлении основного движения) I паразитные колебания объекта в попе1Х Я g,5 3 38 Ф 9,Х 5 Х,Х O 8,$ частота колЯаДие.Я И й, Составитель В.Коваленко

Техред C.JIeresa Корректор М.Леонтюк

Редактор М.Дылын

Заказ 7973/34 Тираж 822 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 м 4 фЯ ф

2 з 7

% речном направлении, достигающие при обычной установке 4507., что позволя-! ет качественно улучшить процесс виброиспыт аний.