Двухкоординатный вибростенд

Двухкоординатный вибростенд

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике испытаний яа вибрацию и обеспечивает повышение долговечности вибростенда при испытании амортизированного объекта в виде одномассовой колебатель , ной системы Это достигается благодаря оснащению вибростенда, включающего платформу 5 для закрепления испытуемого объекта, вертикальный 2 и горизонтальный 3 вибровозбудители И одностепенные вибропередающие узлы , 8 и 9, соединяющие вибровоэбудители с платформой, осциллятором, установленным на основании со стороны платформы , противоположной горизонтальному вибровозбудителю 3„ Осциллятор включает два установленных в горизонтальных направляющих 15, 16 ползуна 12, 14 с закрепленными на них грузами 17, 18 и размещенный между ползунами регулируемый упругодемпфируюший элемент 130 Ползун 12 соединен с платформой через горизонтальный одностепенной вибропередающий узел 11, причем место соединения расположено ниже оси горизонтального вибровозбудителя ,, На нижней поверхности платформы выполнены две расположенные симметрично относительно оси вертикального вибровозбудителя установочные площадки 27, 28 для закрепления дополнительного груза 29, Достигаемая с помощью осциллятора компенсация паразитного момента от сил инерции колеблющегося объекта обеспечивает снижение нагрузок на вибропередающие узлы. 1 з„л„ ф-лы, 1 ил. 25 Iff Ј (Л о ю со i i

СОЮЗ COSETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕОНИК

РЕСПУБЛИК

П9) Of) рц G 01 И 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2.1) 4431188/28 (22) 26.05.88 (46) 23.02.91. Бюл. Ф. 7 (21) Институт проблем машиностроения

АН УССР (22) A,Е. Божко и В.П. Шпачук (53) 620.178.5(088.8) (56) Патент .США _#_- 3318139, кл. 73-71.6, 1967.

Авторское свидетельство СССР

У 1241079, кл. G 01. И 7/ОО, 1984. (54) ДВУХКООРДИНАТНЬФ ВИБРОСТЕНД (57) Изобретение относится к технике испытаний на вибрацию и обеспечивает повышение долговечности вибростенда при испытании амортизированного объекта в виде одномассовой колебатель;ной .системы. Это достигается благодаря оснащению вибростенда, включающего платформу 5 для закрепления испытуемого объекта, вертикальный ? и горизонтальный 3 вибровозбудители

И одностепенные вибропередающие узлы, 8 и 9, соединяющие вибровозбудители с платформой, осциллятором, установленным на основании со стороны платформы, противоположной горизонтальному вибровозбудителю 3. Осциллятор включает два установленных в горизонтальных направляющих 15, 16 ползуна

12, 14 с закрепленными на .них грузами 17, 18 и размещенный между ползунами регулируемый упругодемпфируюший элемент 13. Ползун 12 соединен с платформой через горизонтальный одностепенной вибропередающий узел

11, причем место соединения расположено ниже оси горизонтального вибровозбудителя. На нижней поверхности платформы выполнены две расположенные симметрично относительно оси вертикального вибровозбудителя установочные площадки 27, 28 для закрепления дополнительного груза 29. Достигаемая с помощью осциллятора компенсация паразитного момента от сил инерции колеблющегося объекта обеспечивает снижение нагрузок на вибропередающие узлы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил, 3 16297

Изобретение относится к технике рибрационных испытаний объектов, а именно к двухкоординатным вибростендам.

Дель изобретения .-.повьппение долговечности вибростенда.при испытании амортиэированного объекта s виде одиомассовой колебательной. системы..

На.чертеже показана. схема двухкоординатного вибростенда.

Двухкоординатный вибростенд содержит основание I установленные на нем вертикальный и горизонтальный вибровозбудители 2 и 3 соответственно, 15 опору 4 для горизонтального вибровозбудителя, платформу 5, соединенную со столами 6 и 7 вибровозбудителей 2 и 3 через одностепенные виброперецаю-. щие узлы 8 и 9 соответственно, и ос- 20 циллятор, установленный на основании ,посредством опоры 10 со стороны платформы, противоположной горизонтальному вибровозбудителюЗ . Осциллятор содержит .соединенный с платформой 5 че- 25 рез горизонтальный одностененной вибропередающий узел 11 первый ползун

12, регулируемый упругодемпфирующий элемент 13 и второй ползун 14. Ползуны 12 и 1 4 установлены на опоре 10 в горизонтальных направляющих 15 и 16.

На ползунах 12 и 14 закреплены грузы

17 и 18 соответственно, Место соединения ползуна 12 с платформой 5 находится ниже оси горизонтального виб35 ровозбудителя 3, Закрепляемый на верхней поверхности платформы 5 испытуемый амортизированный объект схематично представлен корпусом 19, подBHKHhIH элементом 20 и упругими эле-,-, 40 ментами 21 и 22. На платформе 5 уста"° новлены виброизмерительныВ преобразователь 23 двухкоординатной поступательной вибрации и виброизмерительный преобразователь 24 угловой вибрации платформы 5 относительно горизонтальной оси ОХ, перпендикулярной линии действия вибровозбудителя 3. На подвижном элементе 20 объекта установлен виброизмерительный преобразователь 25 двухкоординатной поступательной вибрации. Вибростенд снабжен также устройством 26 для вывещнвания его подвижной системы. На нижней поверхности платформы 5 образованы две установочные площадки 27 и 28, 55 которые расположены симметрично относительно оси вертикального вибровозбудителя 2 и служат для закреп71 ления дополнительного груза 29, пред назначенного для компенсации паразитных моментов (угловых вибраций) . Закрепление груза 29 на площадке 27 ипи 28 зависит от расположения центра масс амортизированного объекта относительно центра масс платформы.

Регулируемый упругодемпфирующий элемент представляет собой ряд устройств.(например, комбинация пружины и гидравлического демпфера), в кото-. рых можно независимо регулировать коэффициенты жесткости и демпфирования. Вибропередающие узлы 8 и 9 целесообразно выполнять идентичными, чтобы обеспечить автоматическую компенсацию параэитных моментов, действующих,на платформу 5 от сил, возни:кающих в узлах 8 и 9 при вертикальном перемещении .платформы 5, Приняты следующие обозначения: С„., С,>и С - центры масс платформы 5, корпуса 1 9 и дополнительного груза

29 соответственно F и F. — силы

1 р o реакции, возникающие в упругих элементах 21 и 22 объекта при колебаниях подвижного элемента 20; У„ е — сила противодействия устройства ?6 для

Рк1. Ркг. Fy>" Р кэ прикладываемые к платформе 5 компнсационные силы: инерционная F),(= (m z+ 1"j7 ) а д (где mug. и Г!; мас

cb> ползуна 12 и груза 17; а, - текущее ускорение.ползуна 12 в направленчи оси OY) динамическая F q (зависит от частоты колебаний платформы

5 в направлении оси 0Y) и инерционные Рк юя а - и Р"э mz+

Ч z

m q - масса дополнительного груза

29; ач и az+ — текущее ускорение платформы 5 в направлении осей AY u

0Z)," F+ и F „, — возмущающие кнерT ционные силы (F = т з а, ; Г „=

9=

= т1 эт ), приложенные в точке Сц, 11 и 1 — расстояния от линий дейст.в вия сил Fgg u Fg до оси ОЕ, проходя«щей через точку С; 1> 14, 1 и 1 расстояния от линий действия сил

Р Ркз» 1 p и УВ ..до оси 07 проходящей через точку С5-. Линии действия

F«v В совпадают.

Двухкоординатный вибоостенд работает, следующим образом.

Этап настройки. В исходном состоянии оси действия вибровозбудителей ,2 и 3 проходят через центр масс платформы 5. относительно С,+ от силы F „z реакции упругодемпфирующего элемента 13, возникающей при колебаниях лолэуна

1ц. Силы Г и Р располагаются с

Я противоположных сторон относительно центра С - масс платформы, что обеспечивает при правильной настройке упругодемпфирующего элемента 13 и правильном выборе массы тп4я достаточно точную их автокомпенсацию на всех частотах Я

Достигаемая при оснащении вибростенда осцичлятором компенсация паразитного момента обеспечивает снижение нагрузок на вибропередающие узлы, благодаря чему повышается долговечность этих узлов и вибростенда в целом.

Формула изобретения

1.ÄHóõêooðäèíàòHûé вибростенд,со-", держащий основание, установленные на нем вертикальный и горизонтальный вибровозбудители, платформу с верхней ус.тановочной поверхностью для закрепления испытуемого объекта, одностепенные вибропередающие узлы, соединяющие вибровозбудители с платформой, отличающийся тем, что. с целью повышения долговечности при испытании амортизированного объекта в виде одномассовой колебательной системы, он снабжен осциллятором, установленным на основании со стороны платформы, противоположной горизонтальному вибровозбудителю, и включающим два установленных в горизонтальных направляющих ползуна с закрепленными на них грузами и размещенный между ползунами регулируемьп упругодемпфирующий элемент, и горизонтальным одностепенным вибропередающим узлом, через который один иэ ползунов осциллятора соединен с платформой, при этом место их соединения находится ниже оси горизонталь ного .вибровозбудителя, 2. Вибростенд по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что на нижней поверхности платформы образованы две установочные площадки для закрепления дополнительного груза, расположенные.симметрично относительно оси вертикального вибровозбудителя.

5 1629 771

Определяют кассу груза 29 из условия mz 14 «з ) 2 — О. Определяют массы грузов 17 и 18 из условий я (щ Q7) 1 ь z91 + и\ 1у (ш + Й18) 1б 0 «41, и ill 4»« массы ползучов 12 и 14; m 0- масса подвижного элемента 20 объекта). Испытуемый объект закрепляют на платформе 5, добиваясь, чтобы линия дейZ ствия силы F объекта проходила через центр масс С . Настраивают устройство 26 для вывешивания (силу F,e,) подвижной системы BH6pocTBHpQ добиваясь компенсации веса подвижной

f системы (испытуемый объект, платформа 5, стол 6 возбудителя 2, груз 29, узел 8 и пр.) при условии сохранения горизонтальности рабочей поверхности платформы 5 стенда, 20

Настраивают параметры упругодемпфирующего элемента 13. Его коэффициенты жесткости и демпфирования можно настроить,.например, по следующему алгоритму. Включают виброво.-:будитель 25

3 и устанавливают значение частоты

Я возбуждения, при которой колебания испытуемого объекта становятся резонансными в го1.изонтальном направлении„

При резонансных колебаниях объекта 30 амплитуды паразитных угловых колебаний платформы 5 и амплитуды паразитных механических напряжений в одностепенных поступательных узлах 8, 9 и 11 становятся максимальными„ Угло- . вые колебания платформы 5 контролируют виброизмерительным преобразователем 24. Коэффициенты жесткости и демпфирования упругодемпфирующего элемента 13 устанавливают такими, при 40 которых выходной сигнал преобразователя 23 становится минимальным. Возможность такой настройки вытекает из следующего. Направление действия силы реакции зависит от час-оты И 45 и изменяется от синфазного при Я -У 0 к противофазному при Я)Я е, где

Ярц.- резонансная частота колебаний объекта. Амплитуда и фаза паразит. ного момента Мщ = Р 1 относитель- 50

-П4 р Ю но точки С также зависят от частоты

Я колебании платформы 5.

Для исключения влияния М и, Р на точность виброиспытаний и долговечность вибростенда к платформе прикладывается дополнительный компенсирующий момент Yz >„= Мд = Fqz 1