Двухкомпонентный вибростенд

Двухкомпонентный вибростенд

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 090779 (21) 2790438/25-28 (51)hh Кл °

G 01 М 7/00 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 2304)31. Бюллетень Но 15 (З) У4К620. 178. . 53 (088. 8) Дата опубликования описания 230481 (72) Авторы изобретения

А.Е.Божко, В.И.Савченко и В.П.Шпачук

Институт проблем машиностроения АН Укр (71) Заявитель (54) ДВУХКОМПОНЕНТНЫЙ ВИБРОСТЕНД

Изобретение относится к вибрационной технике, а именно к двухкомпонентным вибростендам для воспроизведения плоскостных вибрационных нагрузок при помощи одного вибратора, предназначенным для испытания иэделий на вибропрочность и виброустойчивость.

Известен двухкомпонентный вибростенд, содержащий вибратор направленного действия, связанную с ним платформу, стол для установки испытуемого изделия, смонтированный на платформе с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном направлению действия вибратора, двупле- 15 чий рычаг, одно плечо которого связано с платформой, тягу для соединения второго плеча рычага со столом (1), Недостатком данного вибратора является сложность настройки вибра- 20 ционного режима, Наиболее близким к предлагаемому является двухкомпонентный вибростенд, содержащий вибратор направленного действия, связанную с ним платформу,. стол для установки испытуемого изде- лия,смонтированный на платформе с возможностью перемещения в направлении,перпендикулярном направлению действия вибратора,двуплечий рычаг, 30 одно плечо которого связано с платформой, тягу для соединения второго плеча рычага со столом, устройство для изменения длины связанного с платформой плеча двуплечего рычага (2).

Вибростенду данной конструкции свойственны. недостатки, обусловленные тем, что фазы вертикальной (активная координата) и горизонтальной (пассивная координата) составляющих двухкомпонентной вибрации, действующей на испытуемое изделие, всегда одинаковы. Это ограничивает функциональные возможности вибростенда, так как траектория движения центра масс стола стенда (независимо от характера изменения во времени вибрационного процесса вдоль активной координаты) всегда лежит на прямой, наклон которой определяется коэффициентом передачи двуплечего рычага. Идентичность фаэочастотных характеристик вибростенда вдоль активной и пассивной координат обусловливает также недостаток заключающийся в совпадении резонансных режимов работы вибростенда по активной и пассивной координатам. У данного вибростенда резонансные частоты вдоль активной и пассивной коор823930 динат органически не могут быть смещены друг относительно друга.

Кроме того, в результате изменения коэффициента передачи днуплечего рычага, точка контакта платформы вибратора с пальцем, который связан с плечом двуплечего рычага, смещается 5 вдоль пассивной координаты. Это обусловливает появление паразитного вращающего момента N p (t) = h ° F(t) (h — смещение точки контакта относительно вертикальной оси вибратора, 10

F(t) - сила взаимодействия платформы вибратора с пальцем), приложенного.к подвижной системе нибратора, Момент M >(t) вызывает появление вредных углоных вибраций подвижной . системы вибратора, что ухудшает точность воспроизводимых вибраций и снижает надежность вибростенда.

Цель изобретения — повышение точ ности воспроизведения заданйых параметров вибраций, расширение функциональных воэможностей и повышение надежности вибростенда.

Поставленная цель достигается тем, что связь плеча с платформой осуществлена посредством упруго-демпфирующего элемента, закрепленного одним концом на платформе по оси вибратора и соединенного другим концом с дополнительным рычагом, связанным с плечом днуплечего рычага с помощью пе30 редвижного шарнирного узла, На чертеже изображен предлагаемый двухкомпонентный вибростенд.

Вибростенд содержит вибратор 1 направленного действия, связанную с ним платформу 2, на платформе 2 смонтирован с помощью упругих стержней 3, жестких в продольном и упругих н поперечном напранлениях,стол 4, слу- И3 жащий для крепления испытуемого изделия (на чертеже не показано) . На плат форме 2 по оси нибратора 1 закреплен одним концом упруго-демпфирующий элемент 5, другой конец которого сое- 45 динен с дополнительным рычагом б. Дополнительный рычаг б связан посредством передвижного шарнирного узла 7 с плечом 8 двуплечего рычага 9, Другое плечо 10 днуплечего рычага 9 связано со столом 4 с помощью тяги 11 Для изменения длины плеча 8 двуплечего рычага 9 служит устройство 12, Вибростенд работает следующим образом.

Стоп 4 через платформу 2 и упругие стержни 3 получает колебательное движение в направлении оси действия вибратора l. Одновременное колебательное движение стола 4 в направлении, пер- 40 пендикулярном оси действия вибратора

1, возбуждается при помощи упруго-, демпфирующего элемента 5 дополнительного рычага б, двуплечего рычага 9 и тяги 11, 65

Длина плеча 8 регулируется вручную либо автоматически при помощи устройства 12.

Вибрационный процесс x(t) вдоль пассивной координаты определяется уравнением

d х (t) dx (t)

К +К,, +Кx(t)

dt dt

dy(t)

= Ь.y(t) + h (1)

dt где y(t) — колебания платформы 2 .вдоль активной координаты, b u h— коэффициенты жесткости и демфирования упруго-демпфирующего элемента 5р

Кэ — приведенные коэффициенты жесткости демпфирования и инерции механизма передачи: колебательных движений от активной и пассивной координат, который включает упруго-демпфирующий элемент 5, дополнительный рычаг б, двуплечий рычаг 9, тягу 11 и стол 4.

Приведенные коэффициенты зависят от коэффициентов жесткости и демпфирования упруго-демпфирующего элемента

5, массы стола 4, моментов инерции и геометрических размеров элементов механизма Передачи.

В соответствии с выражением (1) амплитуда и фаза вибрационного процесса х(1) определяется для заданного y(t) = Ay sins>t величинами коэффициентов К, К, К, Ь и h. Измене1 нием указанных коэффициентов, путем увеличения (уменьшения) коэффициента передачи двуплечего рычага 9, выполнение упруго-демпфирующего элемента

5 с непрерывно, либо дискретно регулируемыми коэффициентами жесткости и демпфирования, можно регулировать фазовый сдвиг между процессами у(Ф.) и x(t) в диапазоне от нуля до 100

Это позволяет обеспечить вибрационные перемещения центра масс испытуемого объекта по различным траекториям: отрезок прямой,эллипс, окружность.

Кроме того, для заданного y(t) = А

x siIl t изменением коэффициентов К„, K K Ь и h можно смещать резонан2Ф yI сную частоту вибратора по пассивной координате относительно резонансной частоты по активной координате.

Указанные моменты значительно расширяют функциональные воэможности вибростенда.

Коэффициент передачи между вибрациснными процессами вдоль активной и пассивной координат у вйбростенда регулируется изменением коэффициентов жесткости и демпфирования упруго-демпфирующего элемента 5 и длины плеча 8 двуплечего рычага 9. Эти изменения прй совпадении оси симметрии упругодемпфирующего элемента 5 с вертикаль- ной осью вибратора 1 и взаимной перпендикулярности осей симметрии

8239 30

1О

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 2089/57 Тираж 907 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 упруго-демпфирующего элемента 5 и дополнительного рычага б (при невозбужденном вибраторе 1), практически исключают появление паразитного вращающего момента свойственного из) вестным ьибростендам.

Это способствует повышению точности воспроизведения заданных параметров вибраций и надежности виб ростенда.

Двухкомпонентный вибростенд, содержащий вибратор . направленного действия, связанную с ним платформу, стол 5 для установки испытуемого изделия, смонтированный на платформе с возмсжностью перемещенин в направлении, перпендикулярном направлению действия вибратора, двуплечий рычаг, од- 2О но плечо которого связано с платформой; тягу для соединения второго плеча рычага со столом, устройство для изменения длины связанного с платформой плеча двуплечего рычага, отличающийся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения заданных параметров вибраций, расширения функциональных возможностей и повышения надежности вибростенда, связь плеча с платформой осуществлена посредством упруго-демпфирующего элемента, закрепленного одним ° концом на платформе по оси вибратора и соединенного другим концом с дополнительным рычагом, связанным с плечом двуплечего рычага с помощью передвижного шарнирного узла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 364854,.кл. G 01 И 7/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2790438, кл. G 01 М 7/00, 1977 (прототип).