Пьезоэлектрический вибростенд

Пьезоэлектрический вибростенд

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Оп ИСАН.ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцналнстическнн

Республик

< 726455 с»., 1

1. - лао

Ь :;, (5! )М. Кл.

G 01 М 7/00

В 06 В 1/06 (6I ) Дополнительное к авт. свнд-ву(22) Заявлено 29.08.77 (2l ) 25 18695/25-28 с присоединением заявки МВвударатвеннмй квмнтет

СССР

00 делам наебретеннй н вткрнтнй (23) Приоритет—

Опубликовано 05.04.80. Бюллетень,% 13

Дата опубликования описания 08.04.80 (53) УД К 620.1 78.

° 53(088.8) А. К. Полонин, В. Е. Карпов и В. И. Князевич (72) Авторы изобретения

° Минский радиотехнический институт (71) Заявитель. (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ВИБРОСТЕНД

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к пьезоэлектрическим вибростендам, и может быть использовано при поверке и градуировке виброизмерительных преобразователей или при проведении испытаний изделий электрон

) 5 ной техники на воздействие вибрационных нагрузок.

Известен пьезоэлектрический вибростенд, содержащий основание, укреплено 1о ные на нем кольцевые пьезоэлементы, виброплатформу. для установки вибро-. измерительных преобразователей (1).

Недостатком этого вибростенда является то, что в нем возникают наряду с

"рабочими колебаниями поперечные колебания, которые снижают точность испытания.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является пьезо электрический вибростенд, содержащий корпус, размещенную в нем центрирован» ную виброппатформу для установки испы туемого объекта и связанные с ней пье

2 эовибраторы. В этом вибростенде вибро платформа выполнена в виде полого цилиндра, а два пьезовибратора, работающие на сдвиг, размещены между корпусом и торцами цилиндра, осуществляя центрирование виброплатформы (2).

Недостатком данного вибростенда является невысокая точность испытаний, обусловленная значительной неравномер» костью амплитудно-частотной характеристики.

Целью изобретения является повышение точности испытаний за счет выравни- вания амплитудно-частотной характеристики вибростенда.

Укаэанная цель достигается тем, что пьезоэлектрический вибростенд содержит не менее трех пьезовибраторов, каждый

1 пьезовибра ор снабжен концентратором, резонансная частота которого отличается от резонансных частот остальных концентраторов, один из пьеэовибраторов с концентратором расположен по оси возбуждения колебаний.виброплатформы, а

726455

1О

25i

ЗО

3, остальные — под углом к ней, так что оси всех концентраторов пересекаются в одной точке, часть боковой поверхности виброплатформы, контактирующая с установленными под углом концентраторами, выполнена конусной, а центрирование виброплатформы осуществляется по» средством мембраны.

Кроме того, пьезоэлектрический вибростенд снабжен основанием, размещенным в корпусе и имеющим горизонтальную поверхность для крепления пьезовибратора, расположенного по оси воз буждения колебаний, и конусную поверхность для крепления остальных пьезовиб раторов.

На фиг. 1 представлена конструктив ная схема пьезоэлектрического вибро стенда; на фиг. 2" — амплитудно-частотная характеристика вибростенда.

Пьезоэлектрический вибростенд содержит корпус 1, связанный с основанием 2, которое имеет горизонтальную поверхность Э для крепления пьезовибратора 4, расположенного по оси возбуждения ко лебаний, и конусную поверхность 8 для крепления пьезовибраторов 6 и 7, расположенных под углом к этой оси. Пьеэовибраторы 4, 6 и 7 снабжены концент раторами 8, 9 и 10 соответственно, которые служат для усиления механических колебаний в определенном интервале частот.

В корпусе установлена виброплатформа 11, центрирование которой осуществляется посредством мембраны 12, вы» иолненной в данном случае как однО целое с виброплатформой 11.

Часть 13 боковой поверхности виброплатформы 11, контактирующая с концент» раторами 9 и 10, установленными под углом, выполнена конусной. Это объясняется тем, что конструктивно трудно выполнить виброплатформу 11 с горизон,тальной поверхностью для контакта со

1 всеми концентраторами. Такое расположение пьеэовибраторов с концентраторами и форма боковой поверхности вибро платформы объясняется тем, что. в случае параллельной установки пьезовибра торов потребовалось бы значительно уве личить 1 àáàðèòû, а следовательно, и вес платформы. На виброплатформе 11 установлен виброизмерительный преобразователь 1 4, служащий для контроля величины вибро,ускорения и связанный электрически с блоком 15 управления и генератором 16.

Д

Пьезоэлектрический вибростенд работает следующим образом.

Переменное электрическое напряжение от генератора 16 подается на пьезовибраторы 4, 6 и 7, которые преобразуют его в механические колебания в широком диапазоне частот. Концентраторы 8, 9 и 10 усиливают колебания в том интервале частот, который определяется шириной резонансного пика данно» го концентратора на его резонансной частоте.

Поскольку концентраторы S, 9 и 10 имеют различные резонансные частоты (фиг. 2, кривая "в"), то амплитудночастотная характеристика вибростенда приобретает неравномерный характер с ярко выраженными резонансными пиками, распределенными по всему частотному диапазону вибростенда (фиг. 2, кривая а ). Благодаря этому происходит подъем амплитудно-частотной характеристики вибростенда в высокочастотной области, и повышение общего уровня величины виброускорений в широком диапазоне частот.

Выравнивание амплитудно-частотной характеристики на заданном уровне (фиг.

2, кривая г ) производится при помощи цепи обратной связи, которая включает виброизмерительный преобразователь 14 и блок 15 управления. При увеличении виброускорения виброплатформы 1 1 происходит увеличение сигнала, вырабаты-, 35 ваемого виброизмерительным преобразователем 14, который поступает на блок

15 управления, регулирующий величину выходного сигнала генератора 16, поддерживая тем самым заданный уровень

4О виброускорения.

Поперечные колебания виброплатформы

11, возникающие от расположения концентраторов под углом к оси возбуждения колебаний, компенсируются тем, что осевые линии концентраторов пересекают ся в одной точке. Кроме того, фиксация мембраны,12 виброплатформы 11 сводит к минимуму поперечные колебания, и ос-. таЮтся только осевые колебания.

Амплитудно-частотная характеристика вибростенда приведена на фиг. 2, где а амплитудно-частотная характеристика пьезовибраторов; б - средний уровень величины виб« роускорения пьезовибраторов; в - амплитудно-частотные характеристики пьезовибраторов с концентраторами в отдельности

5 726455 6

">"- амплитудно-частотная характе- ней, так что оси всех концентраторов перистика вибростенда, стабили ресекаются в одной точке, часть боковой зированная на заданном уровне. поверхности виброплатформы, контактирующая с установленными под углом концентраторами, выполнена конусной, а центФормула изобретения рирование виброплатформы осуществляет1. Пьезоалектрический вибростенд, ся посредством мембраны. содержащий корпус, размещенную в нем 2. Вибростенд по п. 1, о т л и ч ацентрированную виброплатформу для уста- ю шийся тем, что он снабжен осноновки испытуемого объекта и связан . О ванием, размещенным в корпусе и имеюные с ней пьезовибраторы, о т л и ч а - щим горизонтальную поверхность для ю шийся тем, что, с целью повыше- крепления пьезовибратора, расположеннония точности испытаний за счет выравни- го по оси возбуждения колебаний, и кования его амплитудно-частотной характе- нусную поверхность для крепления остальристики, он содержит не менее трех пье- ных пьезовибраторов.

15 зовибраторов, каждый пьезовибратор снаб- Источники информации, жен концентратором, резонансная частота принятые во внимание при экспертизе которого отличается от резонансных час- 1 ° Авторское свидетельство СССР тот остальных концентраторов, один из 14 497057, кл. В 06 В 1/06, 1973. пьезовибраторов с концентратором распо- О 2. Авторское свидетельство СССР

2о ложен по оси возбуждения колебаний виб- М 494640, кл. G 01 М 7/00, 1974 роплатформы, а остальные — под углом к .(прототип). г

726455

Составитель О. Игнатенко

Редактор Ж Рожкова" Texpen M. Кепемеш Koppemop Е, Папп

Заказ 647/34 Тираж 1019, Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4