Резонансное вибрацонное устройство

)5 ЕТ ЗОБ А ститут С.В.чер 4) РЕ РОЙС испытательойствам для и долговечедостатком ус иапазон рабоч аиболее близк к предлагаем стоящее из и полостей в ко стороны якор нных жидкость оль упругих эл лый д Нности во, со друга по обе полне щих р ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССМ 348241, кл, В 06 В 1/04, 1972,Авторское свидетельство СССМ 807186, кл, В Об В 1/04, 1981. СНОЕ ВИБРАЦИОННОЕ УС Изобретение относится кной технике, в частности к устрвиброиспытаний на усталостьность,Известен электродинамический резонансный вибровозбудитель, содержащий камеру, мембрану, связанную со штоком электродинамического вибровозбудителя, тарельчатые пружины, золотник, источник давления и управляемый стабилизатор давления,троиства является маих частот,им по технической сущому является устройстзолированных друг от рпусе, расположенных я вибровозбудителя, заю и газом и выполняюементов. 2(57) Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для виброиспытаний на усталость и долговечность, Цель изобретения - расширение диапазона рабочих частот устройства. Устройство содержит возбудитель колебаний, систему гидравлического питания и упругие элементы с регулируемой жесткостью, выполненные в виде разделенных мембраной камер, частично заполненных жидкостью и снабженных гибкими перегородками между жидкостью и газом, Новым в устройстве является то, что полости камер соединены через управляемый вентиль, а также то, что мембрана и гибкие перегородки выполнены с различными площадями поперечного сечения, 1 ил,Недостатком устроиства является малый диапазон рабочих частот, который ограничен максимально допустимымдиапазоном изменения давления газа в камерах,Цель изобретения - расширение диапазона рабочих частот устройства.Поставленная цель достигается тем, чтов устройстве, содержащем возбудитель колебаний, систему гидравлического питанияи упругие элементы возбудителя с регулируемой жесткостью, выполненные в виде разделенных перегородкой камер,заполненных жидкостью и газом с гибкойперегородкой между ними, полости камерсоединены через управляемый вентиль другс другом, перегородка между камерами выполнена в виде мембраны, площадь которойпринимается больше площади гибкой перегородки.На чертеже представлена схема резонансного вибрационного устройства.Устройство содержит возбудитель 1 колебаний, систему 2 гидравлического питания, две камеры 3 и 4, разделенныесвязанной со штоком возбудителя 1 мембраной 5. Полости камер заполнены жидкостью и газом, которые разделены гибкимиперегородками 6 и 7 и связаны через управляемый вентиль 8 друг с другом, а также ссистемой 2 гидравлического питания.Устройство работает следующим образом,Возбудитель 1 приводит в движениемембрану 5, которая через жидкость и гибкие перегородки 6 и 7 попеременно сжимает газ в полостях камер 3 и 4, Резонанснаячастота устройства вр определяется в первом приближении приведенной массой движущихся частей М и эквивалентнойжесткостью упругих элементов Сэ=вСПроцесс сжатия и расширения газа близок к адиабатному и может быть описан спомощью уравнения адиабатыР Ч = сопзт,где Ч - объем газа;Р - давление газа:К - показатель адиабаты.При этом эквивалентная жесткость упругих элементовСэ= 1С 1 Х Я 2 1Я Х к+"Я Х к+(1 --- )1 ггде Х - смещение мембраны иэ положенияравновесия;Р - избыточное давление на мембрану;Я 1 - площадь мембраны;Я 2 - площадь гибкой перегородки;1 - средняя высота столба газа,Ро - среднее давление газа,ХДля малых перемещений при - 1С - 2 РЯКЯ 2 1Так как в данном случае эквивалентная жесткость образуется за счет параллельноговключения двух упругих элементов, то жесткость каждого упругого элемента 1 Ро Я 1 К2 Я 21 Если система 2 гидравлического питания, накачивает жидкость в полость камер 3и 4, то газ сжимается, увеличивается давление Ро и уменьшается высота, что приводитк увеличению жесткости С и увеличению5 ар,Если система гидравлического питанияоткачивает жидкость из полостей камер, тогаз расширяется, уменьшается давление Рои увеличивается высота 1, что приводит куменьшению жесткости С и уменьшению10 вр,При открывании вентиля 8 происходитпаразитный переток из одной камеры в другую, что эквивалентно уменьшению жесткости С и уменьшению резонансной частоты,15 При полностью открытом вентиле 8 величина смещения х мембраны 5 становится безразличной и резонансная частотаустройства становится равной нулю,В случае, если Я 1 = Я 2, жесткость упругого элемента равнаэ Ро Я 2К РоЯ 2КЯ 2 1В случае, если ЯЯ 2, жесткость упругого элемента25 Я 2 1 ЯТаким образом, выполнение устройства, при котором ЯЯ 2, позволяет увеличитьмаксимальную жесткость упругого элеменЯ30 та в - раз, т,е. увеличить верхний пределЯрабочих частот устройства,Формула изобретенияРезонансное вибрационное устройство, содержащее вибровозбудитель колебаний, систему гидравлического питания игерметично разделенные упругие элементырегулируемой жесткости, выполненные ввиде камер, частично заполненных жидко 40 стью, с гибкими перегородками между жидкостью и газом, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения диапазона рабочих частот, в него введен управляемый вен 45 тиль, соединяющий камеры, перегородкамежду которыми выполнена в виде мембраны, причем жесткость упругого элемента,выполненного в виде камеры, определена2 РоЯ 1К50 выражением с - Я 2 1где Ро - среднее давление газа;Я 1 - площадь мембраны;Я 2 - площадь гибкой перегородки;К - показатель адиабаты;55 1- средняя высота столба газа, при этомЯЯ 2, г. жгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 1954 ТиражВНИИПИ Гос а ствПодписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5