Резонатор для вибростенда

(53) 620. 178.5 Бюл. У 44 диотехнический нко, В,И.Красо М.Дзержинский (088.8) исти кий,видетельство СС01 М 7/00, 198 етельство СССР 01 М 7/00, 198 хинке чивае и р ки 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(54) РЕЗОНАТОР ДЛЯ ВИБРОСТЕНДА(57) Изобретение относится к тевибрационных испытаний и обеспевозможность испытания изделийасимметричном цикле нагружениязонаторе, выполненном в виде б прямоугольного сечения с цилиндрическими шарнирными опорами, образованными опорными элементами 2 и 3 с вогнутой цилиндрической поверхностью со стороны конца балки и выпуклыми ци . линдрическими поверхностями торцов 4 . балки, вогнутые цилиндрические поверхности опорных элементов на участках 11 и 12, расположенных по разные стороны от исходной линии их контакта с торцами балки, имеют различные радиусы кривизны, Балка установлена с возможностью смещения относительно опорных элементов при ее колебаниях. При различных радиусах кривизны участков поверхностей опорных элементов смещения середины балки при движении вверх и вниз от равновесного положения будут различными. 1 ил.Изобретение относится к испытательной технике, а именно к резонаторам, устанавливаемым на вибростендахдля получения повышенного уровня виб 5рации.Цель изобретения - испытание иэделий при асимметричном цикле нагружения.На чертеже изображен предлагаемый 1 Орезонатор, продольный разрез,Резонатор выполнен в виде балки 1прямоугольного сечения с цилиндрическими шарнирными опорами на концах,ориентированными поперек балки 1. 15Опоры образованы опорными элементами2 и 3 с вогнутой цилиндрической поверхностью радиуса К со стороны торца4 балки 1 и выпуклыми .цилиндрическимиповерхностями радиуса г торцов 4 балки 1. Балка снабжена центральным вЬступом 5, служащим для установки йриспособления с испытуемым изделием(не изображено). Элемент 3 установленна направлякщих б в виде штифтов, зак 25репленных в стойке 7. Отверстия,8и 9 в элементе 2 и стойке 7 предназначены для крепления резонатора настоле вибростенда. Винт 10 служитдля поджатия элементов 2 и 3 к балке1 с усилием Р которое ограничиваетМтфся условиемРцРзатугде Р - .сила инерции балки с изделием; 35Ы - коэффициент трения балки 1.об элементы 2 и 3.Для получения асимметричного цикланагружения изделия радиус К,кривизны участка 11 вогнутой поверхности 40опорных элементов выполняется большерадиуса Кмц кривизны участка 12.Радиус Квыбирают из условияН 2мОКс 8 К 2 ДЬУ 45 где к - радиус кривизны выпуклой поверхности;торца балки 1;Н - высота опорного элемента свогнутой поверхностью;К = (1,2-2) - коэффициент запаса; 50ДЬ(Ь-Ь.) - изменение половиныдлины пролета балки 1 приколебаниях;Ь"- половина длины балки;Ь " половина длины пролета балки .551 при ее колебаниях.1 1Резонатор для вибростенда работает следующим образом. Резонатор с помощью крепежных отверстий 8 и 9 закрепляют на подвижном столе вибростенда, а испытуемое изделие крепят к центральному выступу 5 балки 1. Вибрационная нагрузка, воздействующая со стороны вибростенда на резонатор, возбуждает резонансные колебания балки 1. В процессе изгибных колебаний балки 1происходит периодическое вертикальное проскальзывание ее торцов 4 в элементах 2 и 3 с вогнутой цилиндрической поверхностью в результате периоди-ческого уменьшения длины балки 1 приее колебаниях. При изменении усилиязатяжки винта 10 элемент 3 перемещается по направляющим б и нагружаетбалку 1 осевой силой, в результатечего меняются ее жесткость и резонан.-,сная частота. При различных радиусахкривизны участков 11 и 12 амплитудаперемещения балки 1 при колебаниях вверх - вниз будет различной, благодаря чему получают асимметричныйцикл нагружения изделий.Для расчета коэффициента асимметрии цикла примем величину максимального прогиба балки, возникающего за счет действия силы инерции (при неподвижных опорах) при резонансных колебаниях, смаке=8 мм, половину длины . пролета Ь=100 мм в исходном положении. (при отсутствии колебаний), радиусы кривизны элементов с вогнутой поверхностью на участках выше и ниже линии контакта с балкой Км р 260 мм и Каин= =100 мм.Представляя резонатор в виде шарнирно опертой балки и пренебрегая искривлением ее.поверхности при колебаниях, определим половину длины пролета в момент резонансаЬ 2-2 - 1002-82 =99,6795 ммИзменение длины пролета при этомравноДЬ=Ь-Ь =100-99,6795=0,3205 мм.За счет уменьшения длины пролетаторцы балки сместились в вертикальномнаправлении на высоту Ь.Рассматривая треугольник, в котором гипотенузой является радиус кривизны поверхности опоры, а катеты равны-ДЬ) и "максе (мин-ЬЬ) и Ь, и зная значения к ф минааГ и Д Ь, можно найти величину дополнительного смещения балки при перемгщении вверх - вниз:1610359 Таким образом, используя опорные элементы 2 и 3 с различным соотношением К ,и К ; можно получать коле банкя с различными коэффициентами асимметрии цикла. 260-(2 Ь 0-0, 3205)=12, 9057 мм;о р м у л а изобретен При этом смещени складывается из смещ действия силы инерц ния Ь при проскальзь ения А,за . и и из перем вании торцов чет Резонатор для вибростенда, выполненный в виде балки прямоугольного сечения с цилиндрическими шарнирными опорами на концах, образованными опорными элементами с вогнутой цилиндрической поверхностью со стороны конца балки и выпуклыми цилиндрическими поверхностями торцов балки, при этом балка установлена с возможностью смещения относительно опорных элементов при ее колебаниях, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью испытания изделий при асимметричном цикле нагружения, вогнутые цилиндрические поверхности опорных элементов на участках, расположенных по разные стороны от исходной линии их конта с торцами балки, имеют различные радиусы кривизны. 10алт Ъ К с+Ьмин 8+12 ф 9057 20 ф 90макс макс.макс 1 мнн 8+7 ь 9998=15,999Ймин мас эффицие яется ч симметрии цикла опамплитуды перемещей 1529998 - 7 20 20 9057 ф ф ффициента асиммется при отсутствии отношению к балке. а не меняется и 25 к коэффициент трерные элементы пос; МаккЕ минет коэ причем рас. рии цикла проводи продольной силы п Однако его величи при Р ,т 0, так к ния Г балки об оп тоянен. кта Составит Техред А ь В.ШехтеравчукГ едактор М.Келе рректор С,Шекмарзобретениям и открыти Раушская наб., д. 4/ Производственно в издательск комбинат Патент", г.ужгород, ул арина,101 Заказ 3733 Тираж 442 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по и ям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, 5