Способ вибрационных испытаний объектов

Союз СееетсжихСоциалистическихРеспублик нц 822 ОО 7(22) Заявлено 260778 (21) 2648186/25-28 (51 )М, Кй. с присоединением заявки йо 0 01 И 7/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ВИБРАЦИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ ОБЪЕКТОВ Изобретение относится к испытательной технике,а именно к способамвибрационных испытаний,и может бытьиспользовано, например, для испытания объектов, устанавливаемых на транспортных машинах, с имитацией реальных вибрационных нагрузок, источникамикоторых являются неровности дороги,стыки рельсов и т,п,10Известен способ вибрационных испытаний объектов, который состоит втом, что в реальных условиях записывают на магнитофон натурные вибрации объекта, а затем воспроизводятих на вибростенде 1) .15Известный спсоб связан с использов а нием сложной и дорогос тоящейаппаратуры, Кроме того, для его осуществления необходим предварительныйанализ записанной на магнитофон информации. Для выбора наиболее эФФективных критериев воспроизведения.Наиболее близким к изобретению,по технической сущности является способ вибрационных испытаний объектов,заключающийся в том, что регистрируют в реальных условиях вибрации объекта в характерных его.точках ивоспроизводят их на вибростенде методом полигармонического возбужде ния с рационально независимыми частотами гармоник (2,Иэв естный с пособ основ ан на з амене стационарного случайного процессастатистически эквивалентным ему полигармоническим процессом, При этом негарантируется воспроизведение всевозможных динамических состояний испытуемого объекта, а также не учитывается влияние временного фактора навоспроизведение реальных условийнагруженияВсе это снижает достоверность вибрационных испытаний объектов . Кроме того, для-определениястатистических реальных вибрацийтребуется сложная аппаратура,Цель изобретения - осуществлениеспособа более простыми средствамии повышение достоверности результатов испытаний,Поставленная цель достигается тем,что регистрируют виброскорость ивиброперемещение точек объекта вреальных условиях, по максимальными минимальным значениям этих параметров определяют область их изменения, регистрируют амплитудно-частотные характеристики объекта в этихточках, а частоты и амплитуды гармоник при воспроизведении вибрацийзадают с учетом амплитудно-частотных харак геристик такими, чтобы удвоенные сумли амплитуд виброперемешения и виброскорости на заданных частотах были равны соответствующимлинейным размерам области, причем. минимапьное в ремя полигармоническ оговозбуждения назначают из условияялотного заполнения области траекторией воспроизведенных вибраций. Предлагаемый способ пояс н яетс я н а примере вибрационных испытаний амортизи Оров анного сидения водителя автомобиля,На фиг. 1 изображена схема вибрационных испытаний амортизированногосидения; на фиг, 2 - область изменения в иброперемещения и в иброск орос тихарактерных точек испытуемого объекта и траектория вибраций; на фиг, 3иллюстрация плотного заполнения области траекторией воспроизведенныхвибраций, на фиг, 4 - графическойпояснение к понятию плотного заполнения области траекторией.ПредлагаЕмый способ осуществляется в,рледующей последовательности.Регистрируют в реальных условияхвиброперемещение о и виброскорость оамортизатора 1 с помощью вибродатчиков 2 и 3, установленных в точках4 и 5 сидения 6 и основания 7 (фиг,1 и 2) . По показаниям датчиков 2 и3 определяют верхние 5 и б пахнижниеб,п ибо,п границы изменения Б и бпо которым строят область Я их- измеНения в реальных условиях (фиг, 2),Область Б в виде прямоугольника со З 5сторонами д,и д 2 характеризует всев азможные дин амическ ие с ос тоян ия ис -пытуемого объекта. Затем извес тнымметодом регис трируют амплитудночастотные характеристики объекта. 40Сидение водителя б с амортизатором 1 и его основанием 7 устанавливают на платформу 8 вибростенда 9,способного возбуждать полигармоничес -кие вибрации с рационально независимыми частотами, например, паройчастот Ы 1 и (д 2 р причем (д 1/(,)В/игде в, и - произвольные элементы натурального ряда чисел 1,2,3 Затемвозбуждают на стенде полигармонические вибрации, При этом траектория Твибраций заполняет область Я. О достоверности воспроизведения на вибростенде всех возможных динамическихсостояний, соответствующих реальнымусловиям, судят. по плотному. заполнению области Я траекторией Т. Этогодостигают путем воспроизведения навибростенде гармоник с рациональнонезависимыми частотами, число котоРых должно быть равным размерностиобласти, например для рассматриваемой плоской области оно равно двум.Подбор амплитуд и частот гармоник осуществляется следующим образом.По амплитудно-частотной характерис тике а (р) задают частоты СОи Ы и амплитуды ад) и ац ) так, чтобы удвоенные суммы амплитуд виброперемещения и виброскорости на заданных частотах были равны соответствующим линейным размерам д, д 2 области Я, т.е.2 (а(я) + а 1) ) = д и а(ы 1) Б а(Сд), 2 (ы,а ( ы,) +С,з,а ( (Р) ) ) = 6 и (д,а ( (з,): а (;р 2), где (,д, Ы - рациойально независиьыечастоты гармоник;а(Ы) и а(Од ) - амплитуды гармоник;д 1,д - линейные размерыобласти Я. Выполнение этих условий имеет место, когда 6 д,: саВоспроизведение области Б основано на следующем. Гармоникам с частотами Ы и 4)соответствуют траектории в виде элипсов с полуосями а);) и (ча),), где 1 = 1,2. Суммирование этой пары гармонических движений при рационально независимых частотах Ю, 532 Дает траекорию Т, которая с течением времени (, плотно покроет кольцевую область Б 1, образованную векторной суммой двух элипсов (фиг.3) Траектория Т, помимо гармоник с частотами я и Исодержит также кратные им гармоники. Это приводит к искажению границ области Я,(, которая может при реальном движении быть не- выпуклой, однако характер плотного покрытия траекторией области Я, остается прежним. При наличии незаполненной траекторией Т внутренней подоблае ти Я 2 ее можно ликвидировать введением дополнительной гармоники с рационально независимой частотой Я, для которой амплитуда а(я ) равна радиусу подобласти Б .Времягаран тирующее плотное заполнение траекторией Т области Б оценивается по формуле) и Я +Сд +,+Яп и - размерность области изменения,регистрируемых в реальных .условиях вибраций;2,п) - рационально независимые частоты гармониквоспроизводимых вибраций;Е - максимальное расстояниемежду произвольной точкойобласти и траекторией; и)- линейные размеры области, мотренном примере время опредео фармулел 21 де д;:В расляют( / 2," 2) 4 и,больщее среди расстояние между яр,Елу любой(Фиг.д Составитель.В.Шехтередактор А.Долинич Техред А.Савка Корректор М,Шароши 1802/66 Тираж ВНИИПИ государственпо делам изобрете 113035, Москва, Ж907ого комитета Сий и открытийРаушскаа наб ПодписР д. 4 илиал ППППатент ф , г, Ужгород, ул. Проектная, 4 1-ой точкой области и траекторией (фиг. 4) .Использование предлагаемого способа позволяет более простыми средствами пров одить в ибрационные ис пытания объектов, обеспечивая при этом повышение достоверности результатов испытаний,Способ вибрационных испытаний объектов, заключающийся в том, что регистрируют в реальных условиях вибрации объекта в характерных его точках и воспроизводят .их на вибростенде ме 15 тодом полигармонического возбуждения с рационально независимыми частотами гармоник, о тличающийс я тем, что, с целью осуществления его более простыми средствами и повышения достоверности результатов испытаний, регистрируют в иброск орос ть и в ибро перемещение точек объек та в реальных условиях, по максимальным и минимальным значениям этих параметров определяют область их изменения, регистрируют амплитудно-частотные характеристики объекта в этих точках,а частоты и амплитуды гармоник привоспроизведении вибраций задают сучетом амплитудно-частотных характеристик такими, чтобы удвоенные суммы амплитуд виброперемещения и виброскорости на заданных частотах былиравны соответствующим линейным размерам, области, причем минимальноевремя полигармонического возбужденияназначают из условия плотного заполнения области траекторией воспроизведенных вибраций. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Кузнецов А.А. Вибрационные ис пытания элементов и устройств автоматики. М., Энергия, 1976, с. 23.24.2, Коловский М.З. О замене случай ного вибрационного воздействия поли- гармоническим процсссом -Известия АН СССР. ОТБ, Механика и машино- . строение, 1963, Р 2 с. 93-101.