Двухкоординатный вибростенд

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9) (И)А 1 1) С 0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2 ост ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМПРИ ГКНТ СССР(21) Институт проблем машин роения АН УССР(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 2 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 ползу- нами 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 16297Изобретение относится к техникерибрационных испытаний объектов, аименно к двухкоординатным вибростендам.5Дель изобретения .-.повыщение долговечности вибростенда.цри испытанииамортиэированного объекта в виде одиомассовой колебательной. системы.На.чертеже показана схема двухкоординатного вибростенда.Двухкоординатный вибростенл содержит основание 1, установленные нанем вертикальный и горизонтальный вибровозбудители 2 и 3 соответственно, 15опору 4 для горизонтального вибровозбудителя, платформу 5, соединенную состолами 6 и 7 вибровозбудителей 2и 3 через одностепенные виброперецающие узлы 8 и 9 соответственно, и осциллятор, установленный на основании ,посредством опоры 10 со стороны платФормы, противоположной горизонтальномувибровозбудителюЗ. Осциллятор содержит. соединенный с платформой 5 че рез горизонтальный одностененной вибропередающий узел 11 первый ползун12, регулируемый упругодемпфирующийэлемент 13 и второй ползун 14. Ползуны 2 и 14 установлены на опоре 10в горизонтальных направляющих 15 и 16.На ползунах 12 и 14 закреплены грузы17 и 18 соответственно, Место соединения ползуна 12 с платформой 5 находится ниже оси горизонтального вибровозбудителя 3, Закрепляемый наверхней поверхности платформы 5 испытуемый амортизированный объект схематично представлен корпусом 19, подвижным 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 поступатель" ной вибрации. Вибростенд снабжен также устройством 26 для вывещнвания его подвижной системы. На нижней поверхности платформы 5 образованы55 две установочные площадки 27 и 28, которые расположены симметрично относительно оси вертикального вибровозбудителя 2 и служат для закрепления дополнительного груза 29, предназначенного для компенсации паразитных моментов (угловых вибраций) . Закрепление груза 29 на площадке 27ипи 28 зависит от расположения центра масс амортизированного объекта относительно центра масс платформы.Регулируемый упругодемпфирующийэлемент представляет собой ряд устройств.(например, комбинация пружиньи гидравлического демпфера), в кото-.рых можно независимо регулироватькоэффициенты жесткости и демпфирования, Вибропередающие узлы 8 и 9 целесообразно выполнять идентичными,чтобы обеспечить автоматическую компенсацию параэитных моментов, действующих,на платформу 5 от сил, возникающих в узлах 8 и 9 при вертикальномперемещении .платформы 5,Приняты следующие обозначения; СС, и С - центры масс платформы 5,корпуса 19 и дополнительного груза29 соответственно Рф и Р - силыгР 17реакции, возникающие в упругих элементах 21 и 22 объекта при колебанияхподвижного элемента 20; Р е - силапротиводействия устройства 26 длявывеюнвания Рк 1 Рка Рзн У кэ -прикладываемые к платформе 5 копенсационные силы: инерционная Р=(ю 1 + 117 ) а (где ш 4 и Г 1;,7 массы ползуна 12 и груза 17; а,- текущее ускорение. ползуна 12 в направленчи оси 07) динамическая Рз (зависит от частоты колебаний платформы5 в направлении оси ОУ) и инерционные Р =- юаи Рэ = теэ а(гдеЧ -щ - масса дополнительного груза29; а и а - текущее ускорениеплатформы 5 в направлении осей ОУ иОЕ)Рф и Р - возмущающие кнерйи Иционные силы (Р и щз а), приложенные в точке Сц1 и- расстояния от линий дейст,ввия сил Рк и Р до оси ОЕ, проходя- щей через точку С4и 6"расстояния от линий действия силР Р Р" и У до оси 07 проходящей через точку Сь-. Линии действияР, и Рсовпадают.1Двухкоординатный вибоостенд работает, следующим образом.Этап настройки. В исходном состоянии оси действия вибровозбудителей ,2 и 3 проходят через центр массплатформы 5.относительно С, от силы Г, реакции упругодемпфирующего элемента 13, возникающей при колебаниях лолэуна 1 ц, Силы Г и Р располагаются сфпротивоположных сторон относительно центра С- масс платформы, что обеспечивает при правильной настрой" ке упругодемпфирующего элемента 13 и правильном выборе массы щ,1 достаточно точную их автокомпенсацию на всех частотах ЯДостигаемая 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,Двухкоординатный вибростенд,со-; держащий основание, установленные на нем вертикальный и горизонтальный вибровозбудители, платформу с верхней установочной поверхностью для закрепления испытуемого объекта, одностепенные вибропередающие узлы, соединяющие вибровозбудители с платФормой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что. с целью повышения долговечности пои 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 иразмещенный между ползунами регулируемьп упругодемпфирующий элемент, игоризонтальным одностепенным вибропередающим узлом, через который одиниэ ползунов осциллятора соединен сплатформой, при этом место их соединения находится ниже оси горизонтального .вибровозбудителя,. 2. Вибростенд по и, 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что на нижней поверхности платформы образованы две установочные площадки для закрепления дополнительного груза, расположенные.симметрично относительно оси вертикального вибровозбудителя. 5 1629771Определяют кассу груза 29 изусловия ш 1- щз 1 я щ О, Определяют массы грузов 17 и 18 из условийщз-З (щ+ щ,т) 1,- ш,1,= 0щМЪ" %+ щ 18)1 б 0 Ь 1 и шмассы ползучов 12 й 14", а,о- массаподвижного элемента 20 объекта). Испытуемый объект закрепляют на платФорме 5, добиваясь, чтобы линия дейЗствия силы Р объекта проходилачерез центр масс С , Настраивают устройство 26 для вывецтнвания (силу Е,б)подвижной системы вибростенда, добиваясь компенсации веса подвижной ф.системы испытуемый объект, платформа 5, стол 6 возбудителя 2, груз 29,узел 8 и пр,) при условии сохранениягоризонтальности рабочей поверхностиплатформы 5 стенда, 20Настраивают параметры упругодемпФирующего элемента 13. Его коэффициенты жесткости и демпфирования можнонастроить,.например,по следующемуалгоритму, Включают виброво.-будитель 253 и устанавливают значение частотыЯ возбуждения, при которой колебанияиспытуемого объекта становятся резонансными в горизонтальном направленииПри резонансных колебаниях объекта 30амплитуды паразитных угловых колебаний платформы 5 и амплитуды паразитных механических напряжений в одностепенных поступательных узлах 8, 9и 11 становятся максимальными Угловые колебания платформь 5 контролируют виброизмерительным преобразователем 24, Коэффициенты жесткостии демпфирования упругодемпфирующегоэлемента 13 устанавливают такими, при 40которых выходной сигнал преобразователя 23 становится минимальным, Возможность такой настройки вытекаетиз следующего, Направление действиясилы реакции зависит от частоты И 45и изменяется от синфазного при Я -У 0к противофазному при Я)йе, гдеЯрц,- резонансная частота колебанийобъекта. Амплитуда и Фаза паразит. Ного момента Мд = Р" 1 относитель.Ой р Яно точки С также зависят от частотыЯ колебании платформы 5,Для исключения влияния Мнаточность виброиспытаний и долговечность вибростенда к платформе прикладывается дополнительный компен"сирующни момент Мщщ = Мар= Укъ 1