Двухкомпонентный вибростенд

(23) Приоритет Опубликовано 15.04,80. Бюллетень .% 14Дата опубликования описания 15.04,80 по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения А. Е. Божко, В, И, Савченко и В, П. Шпачук Институт проблем машиностроения АН Украинской ССР(54) ДВУХКОМПОНЕНТНЫЙ ВИБРОСТЕНД Изобретениеотносится к области вибрацион.,ной техники, а именно к двухкомпонентнымвибростендам для воспроизведения плоскостныхвибрационных нагрузок при помощи одноговибратора, предназначенным, главным образом,для испытаний изделий на вибропрочность и5виброустойчив ость. По основному авт.св. У 364854 известен двухкомпонентный вибростенд, содержащий10 вибратор направленного действия, связанную с ним несущую платформу, стол для установки испытуемого изделия, смонтированный на не.сущей платформе с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном направлению15 действия вибратора, двуплечий рычаг, первое плечо которого связано с несущей платформой, тягу, выполненную регулируемой по длине и соединяющую второе плечо рычага со столом, и механизм для регулировки длины второго пле-ча рычага. Направление действия вибратора совпадает с вертикальной осью (активной координатой), а вибрации вдоль горизонтальной оси (пассивной координаты) возбуждаются при помощи специальных приспособлений двуплечевого рычагаи тяги.Вибростенду данной конструкции свойственны недостатки, обусловленные значительной сложностью настройки вибрационного режима, так как для изменения коэффициента передачи между координатами необходимо вручную, при невозбужденном вибраторе, изменять длину вертикального плеча и дополнительно длину тяги, причемдлину тяги необходимо регулиро. вать так, чтобы обеспечить для данной длины вертикального плеча необходимый коэффициент передачи, а также устранить смещение центра тяжести стола и испытуемого объекта относительно оси действия вибратора, так как откло. пение центра тяжести от оси действия вибратора из-за возникающих дисбалансов приводит к существенному уменыйению точности воспроизведения заданных параметров вибраций, Кроме того, любые значения коэффициента передачи, характеризующиеся отклонением тяги от горизонтального положения при невозбуж. ценном вибраторе, вызывают увеличение вертикальной составляющей от усилия, действующе:ил сопротивления движению стола по платформе вдоль пассивной координаты, Для того, чтобы не ухудшить точность воспроизведениязаданных параметров вибрации при изменениикоэффициента передачи, сигнал управлениявибратором стенда цолжен компенсировать увеличивающиеся силы сопротивления, что усложняетпроцесс формирования сигналов управления ивызывает необходимость в увеличении их мош.ности. Увеличение вертикальной составляющейвызывает также, в силу реально существующих зазоров в подвижных кинематическихсоединениях вибростенда, снижение точностивоспроизведения заданных параметров вибраций. 15Целью изобретения является повышениеточности воспроизведения заданных параметроввибраций, уменьшение потребной мощности,упрощение эксплуатации, расширение диапазонаи автоматизация регулировки амплитуды коле обаний.Для достижения этой цели несущая платформа двухкомпонентного вибростенда выполненас направляющими, параллельными линии перемещения стола, связанное с платформой плечо 25рычага выполнено регулируемым по длине и- содержит винт, один коней которого установленв.направляющих платформы, и установлеинуюна другом его конце гайку-шестерню, зафиксированную на втором плече рычага от осевого ЗОперемещения, а на втором плече рычага установлен привод вращения гайки-шестернипри регулировке амплитуды колебаний стола.Кроме того, двухкомпонентный вибростендснабжен измерительным вибропреобразователем,установленным на столе, и подключенным квибропреобразователю регулятором, а приводвращения гайки-шестерни выполнен в виде соединенного свыходом регулятора реверсивногоэлектродвигателя и вращаемого им зубчатого 40колеса, входящего в зацепление с гайкой-шестерней.На чертеже изображен описываемый двухкомпонентный вибростенд.Вибростенд содержит вибратор 1 направлен-. 45ного действия, платформу 2, стол 3, на котором устанавливается испытуемый объект, двуплечий рычаг 4 и тягу 5, Контактирующиеплоскости платформы - "и стола 3 выполненыв виде "притертых и смазанных: поверхностей. рСтол 3 установлен на платформе 2 с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оси действия вибратора 1. Для обеспечения прямолинейного возвратно-поступатель .:- ного движения стола 3 по платформе 2 он 55фйксируется в поперечном направлении при помощи направляющих роликов 6. Количествороликов. 6 выбирается в зависимости от размеров платформы 2 и стола 3 стенда. Передача колебательных движений двуплсчемурычагу 4 осуществляется через конструктивный узел, состоящий из направпяющих 7, параллельньх линии перемещения стола 3,встроенных в платформу 2, и перемещающегося по направляющим 7 пальца 8, связанногос горизонтальным плечом рычага 4 подвижнымшарниром. Горизонтальное плечо рычага 4выполнено регулируемым по длине и содержит винт 9, один конец.которого установленв направляющих 7 платформы при помощипальца 8, а на другом конце винта 9 установлена гайка-шестерня 1 О, зафиксированная отперемещения вдоль оси Отпри помощивтулки 11 и крышки 12. Вращение винта 9вокруг оси 01 - От исключено при помощипальца 8 и направляющих 7, жестко связанныхс платформой 2 стенда. Длина втулки 11 выбирается с учетом обеспечения достаточнойжесткости винту 9 в поперечном направлениив рабочей области частот вибростенда. Вращение гайки-шестерни 10 может осуществлятьсяв учную при помощи рукоятки 13, укрепленной на валу шестерни 14, либо автоматическипри помощи реверсивного электродвигателя 15муфты 16 и зубчатого колеса 17, входящегов зацепление с гайкой-шестерней 10,Для автоматизации регулировки амплитудыколебаний вибростенд снабжен измерительнымвибропреобразователем 18, установленным настоле 3, и подключенным к вибропреобразователю регулятором 19, с выходом которогосоединен электродвигатель,Вибростенд работает следующим образом,Стол 3, с закрепленным на нем испытуемымобъектом, через платформу 2 получает колебательное движение в направлении оси действиявибратора 1, Одновременное колебательное движение стола в направлении, перпендикулярномоси действия вибратора, возбуждается припомощи двуплечего рычага 4 и тяги 5. Таккак вертикальное йлечо рычага 4 выполненопостоянным по длине, а угол между тягой 5и вертикальным плечом при невозбужденномвибраторе равен 90, то отсутствует зависимость вертикальной составлявшей от усилия,действующего вдоль тяги 5, от длины вертикального плеча передающего рычага 4. Прирегулировке амплитуды горизонтальной составляющей колебаний гайку-шестерню 10 вращаютрукояткой 13 или с помощью электродвигате.ля 15. При этом винт 9 перемещается в осевом направлении, что изменяет длину горизонтального плеча рычага 4 и, следовательно, коэффициент передачи.Применение регулируемого до длине горизонтального плеча рычага 4 обеспечиваетуменьшение сил сопротивления движению стола 3 по платформе 4 и независимость сигнала5 7280 управления вибраторомот изменения коэффициента передачи между координатами, что дает возможность упростить процесс формирования сигналов управления вибратором 1 и уменыцить их мощность. Насгройка необходимого режима виброиспытаний изменением длины только одного горизонтального плеча упрощает эксплуатацию вибростенда и сокращает вреМя настройки. Описываемая конструкция вибростенда позволяет расширить диапазон регулировки О амплигуды колебаний, Кроме того, автоматизация регулировки амплитуды колебаний изменением только длины горизонтального плеча не только сокращает время,но и повышает точ. ность настройки нужного режима виброиспытаний. 15 Формула изобретения1. Двухкомлонентный вибростенд поавт.св. Н Зб 4854, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точности воспроизведения заданных параметров вибраций,уменьшения потребной мощности, упрощенияэксплуатации и расширения диапазона регули 5 бровки амплитуды колебаний, несущая платформа выйолчена с направляющими, параллельнымилинии перемещения стола, связанное с платформой плечо рычага вьптолнено регуййрусмымпо длине и содержит винт, один конец которого установлен в направляюшйх платформы, иустановленную на другом его конце гайкушестерню, зафиксированную на втором плечерычага от осевого перемещения, а на второмплече рычага установлен привод вращения гайки-шестерни при регулировке амплитуды колебаний стола,2. Двухкомпонентный вибростенд цо и, 1,о т л и ч а ю щи й с я тем, что, с цельюавтоматизации регулировки амплитуды коле.баний, он снабжен измерительным вибропреобразователем, установленным на столе, и подключенным к вибропреобразователю регулятором, а привод вращения гайки-шестерни выполнен в виде соединенного с выходом регулятора реверсивного электродвигателя и враща-,емого им зубчатого колеса, входящего в зацепление с гайкой-шестерней.