Двухкомпонентный вибростенд

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 090779 (21) 2790438/25-28с присоединением заявки Йо(51)М. Кл.з С 01 М 7/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий.53(088.8) Дата опубликования описания 230481(72) Авторы изобретения А.Е.Божко, В.И.Савченко и В.П.Шпачук нститут проблем машиностроения АН Ук 71) Заявитель(54) ДВУХКОМПОНЕНТНЫЙ ВИБРОСТЕН но с платфорвторого плеойство дляо с платычага 2. орого свяэ соединения толом, уст ы связанно вуплечего одно плечо ко мой, тягу для ча рычага со изменения дли.Формой плеча Изобретение относится к вибрационной технике, а именно к двухкомпонентным вибростендам для воспроизведенияплоскостных вибрационных нагрузокпри помощи одного вибратора, предназначенным для испытания иэделий навибропрочность и виброустойчивость.Известен двухкомпонентный вибростенд, содержащий вибратор направленного действия, связанную с ним платФорму, стол для установки испытуемого изделия, смонтированный на платформе с возможностью перемещения внаправлении, перпендикулярном направлению действия вибратора, двуплечий рычаг, одно плечо которого связано с платформой, тягу для соединениявторого плеча рычага со столом 1,Недостатком данного вибратораявляется сложность настройки вибрационного режима,Наиболее близким к предлагаемомуявляется двухкомпонентный вибростенд,содержащий вибратор направленногодействия, связанную с ним платформу,.стол для установки испытуемого изде-лия,смонтированный на платформе свозможностью перемещения в направлении,перпендикулярном направлениюдействия вибратора,двуплечий рычаг, 30 Вибростенду даннойконструкции свойственны недостатки, обусловленные тем, что фазы вертикальной (активная координата) и горизонтальной (пассивная координата) составляющих двух- компонентной вибрации, действующей на испытуемое изделие, всегда одинаковы, Это ограничивает Функциональные возможности вибростенда, так как траектория движения центра масс стола стенда (неэависимо от характера изменения во времени вибрационного процесса вдоль активной координаты) всегда лежит на прямой, наклон которой определяется коэффициентом передачи двуплечего рычага. Идентичность фаэочастотных характеристик вибростенда вдоль активной и пассивной координат обусловливаеттакже недостаток заключающийся в совпадении резонансных режимов работы вибростенда по активной и пассивной координатам. У данного вибростенда резонансные частоты вдоль активной и пассивной координат органически не могут быть смещены друг относительно друга.Кроме того, в результате изменения коэффициента передачи днуплечего рычага, точка контакта платформывибратора с пальцем, который связанс плечом двуплечего рычага, смещается5вдоль пассивной координаты. Это обусловливает появление паразитного вращающего момента М й= ЬГ(Ь . - смещение точки контакта относительно вертикальной оси вибратора, 10Р(1) - сила взаимодействия платформы вибратора с пальцем), приложенного.к подвижной системе нибратора.Момент Мр(1) вызывает появлениевредных углоных вибраций подвижной .системы вибратора, что ухудшает точность воспроизводимых вибрацийиснижает надежность вибростенда.Цель изобретения - повышение точности воспроизведения заданйых параметров вибраций, расширение Функциональных воэможностей и повышение надежности вибростенда.Поставленная цель достигается тем,что связь плеча с платформой осуществленапосредством упруго-демпфирующего элемента, закрепленного однимконцом на платформе по оси вибратораи соединенного другим концом с дополнительным рычагом, связанным с плечом днуплечего рычага с помощью пе 30редвижного шарнирного узла,На чертеже изображен предлагаемыйдвухкомпонентный вибростенд.Вибростенд содержит вибратор 1направленного действия, связанную сним платформу 2, на платформе 2 смонтирован с помощью упругих стержней 3,жестких в продольном и упругих н поперечном напранлениях,стол 4, слу- Южащий для крепления испытуемого изделия (на чертеже не показано) . На платформе 2 по оси нибратора 1 закреплен одним концом упруго-демпфирующийэлемент 5, другой конец которого соединен с дополнительным рычагом б. Дополнительный рычаг б связан посредством передвижного шарнирного узла 7 сплечом 8 двуплечего рычага 9, Другоеплечо 10 днуплечего рычага 9 связаносо столом 4 с помощью тяги 11, Для изменения длины плеча 8 двуплечего рычага 9 служит устройство 12,Вибростенд работает следующим образом.55Стоп 4 через платформу 2 и упругие стержни 3 получает колебательное движение в направлении оси действия вибратора 1. Одновременное колебательное движение стола 4 в направлении, пер пендикулярном оси действия вибратора 1, возбуждается при помощи упруго-, демпфирующего элемента 5 дополнительного рычага б, двуплечего рычага 9 и тяги 11, 65 Длина плеча 8 регулируется вручную либо автоматически при помощи устройства 12,Вибрационный процесс х(1) вдоль пассивной координаты определяется уравнениемах (М ах (МК - +К +КхЫ Жд= Ь у + Ь (1)Жгде у(1) - колебания платформы 2вдоль активной координаты, Ь и Ь -коэффициенты жесткости и демфирования упруго"демпфирующего элемента 5 рК , К, Кэ - приведенные коэффициентыжесткости демпфирования и инерции механизма передачи колебательных движений от активной и пассивной координат, который включает упруго-демпфирующий элемент 5, дополнительный рычаг б, двуплечий рычаг 9, тягу 11 истол 4.Приведенные коэффициенты зависятот коэфФициентов жесткости и демпфирования упруго-демпфирующего элемента5, массы стола 4, моментов инерциии геометрических размеров элементовмеханизма передачи,В соответствии с выражением (1)амплитуда и фаза вибрационного процесса х(1) определяется для заданного у(г,) = Ау выпий величинами коэффициентов К , К, К 3, Ь и Ь, Измене 1 фнием указанных коэффициентов, путемувеличения (уменьшения) коэффициентапередачи двуплечего рычага 9, выполнение упруго-демпфирующего элемента5 с непрерывно, либо дискретно регулируемыми коэффициентами жесткости идемпфирования, можно регулироватьФазовый сдвиг между процессами у(Ф.)и х(1) в диапазоне от нуля до 180Это позволяет обеспечить вибрационные перемещения центра масс испытуемого объекта по различным траекториям: отрезок прямой,эллипс, окружность.Кроме того, для заданного у(1) = Ахх з 1 па 1 изменением коэФфициентов К,К К Ь и Ь можно смещать резонан 2.ф б ф,.сную частоту вибратора по пассивнойкоординате относительно резонанснойчастоты по активной координате.Указанные моменты значительно расширяют Функциональные воэможностивибростенда.Коэффициент передачи между вибрациснными процессами вдоль активнойи пассивной координат у вйбростендарегулируется изменением коэффициентовжесткости и демпфирования упруго-демпфирующего элемента 5 и длины плеча 8двуплечего рычага 9, Эти измененияпрй совпадении оси симметрии упругодемпфирующего элемента 5 с вертикаль-ной осью вибратора 1 и взаимнойперпендикулярности осей симметрии823930 1 О Формула изобретения ИИПИ Зака 57 Тираж 90 писное Филиал ППП фПатентф, г.ужгород оектная,4 упруго-демпфирующего элемента 5 и дополнительного рычага б (при невозбужденном вибраторе 1), практически исключают появление паразитного вращающего момента свойственного из)вестным ьибростендам.Это способствует повышению точности воспроизведения заданных параметров вибраций и надежности вибростенда,Двухкомпонентный вибростенд, содержащий вибратор .направленного действия, связанную с ним платформу, стол 5 для установки испытуемого изделия, смонтированный на платформе с возмсжностью перемещенищ в направлении, перпендикулярном направлению действия вибратора, двуплечий рычаг, од- К но плечо которого связано с платформой; тягу для соединения второго плеча рычага со столом, устройстводля изменения длины связанного сплатформой плеча двуплечего рычага,отличающийс ятем, что, сцелью повышения точности воспроизведения заданных параметров вибраций,расширения функциональных возможностей и повышения надежности вибростенда, связь плеча с платформой осуществлена посредством упруго-демпфирующего элемента, закрепленного однимконцом на платформе по оси вибратораи соединенного другим концом с дополнительным рычагом, связанным с плечом двуплечего рычага с помощью передвижного шарнирного узла. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 364854,.кл. 6 01 М 7/00, 1970. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2790438, кл. 6 01 М 7/00; 1977 (прототип).