Многокоординатный вибростенд

(5)4 С О М 7/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДУПЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТФ(71) Институт проблем машиностроенияАН УССР,(56) Авторское свидетельство СССРВ 815548, кл. С 01 М 7/00, 1978,Патент Японии Ф 54-545,кл. С 01 М 7/ОО, 1981.(57) Изобретение относится к испытательной технике. Целью изобретения является повышение достоверности виброиспытаний на надежность засчет повышения точности воспроизвеоеЯОии 1283571 А 1 дения пространственных вибраций. Сигналы с блока 6 вибропреобразователей поступают на первый вход первого вычислительного блока 7, на второй вход которого с первого выхода второго блока 15 задания поступают сигналы, пропорциональные координатам точек установки и коэффициентам поперечной чувствительности вибропреобразователей. Второй вычислительный блок 13 обеспечивает преобразование вибраций в заданных точках в пространственные колебания ген ометрического центра. На основании выходных сигналов вычислительных блоков 7 и 13 цифровая управляющая Ф машина 9 определяет сигналы управлег ния для вибровозбудителей 41 ил.128357 2щие эксплуатационным вибрациям вК-ой точке приспособления для держателя 2 либо испытуемого объекта 3,заданной методикой на проведение лабораторных испытаний сигналы описываются вектором, например, виброускорения-" "-1" " " "где х, у, г, у",Я, ф, - линейные и угловые ускорения в заданной К-ой точке.Сигналы поступают на первый входвторого вычислительного блока 13,на второй вход которого одновременно с второго блока 15 задания поступает сигнал, соответствующий координатам (х, у, г) заданной точкиприспособления (испытуемого объекта)относительно геометрического центраповерхности платформы стенда (кординаты полюса О, в системе координатОхуг)Второй вычислительный блок 13,обеспечивает преобразование вибрацийв заданной точке держателя 2 либо .испытуемого объекта 3 (вектор 8) впространственные колебания геометрического центра поверхности платформы стенда (вектор Я х у", г срВ Дгде х у, г, у, 9, ф - линейные и угловые ускорения геометрического центра - полюса О поверхностиплатформы) . Для угловых ускоренийвектора Я выполняются равенствакак держатель 2 (испытуемый объект3) жестко связан с платформой,Расчет линейных ускорений век+тора Б осуществляется по выражению Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано, когда испытуемому объекту в пространстве необходимо сообщить многокоординатный вибрационный процесс, характеризующийся произвольным набором линейных и угловых обобщенных координат.Целью изобретения является повышение достоверности лабораторных испытаний объектов на вибронадежность, достигаемое вследствие повышения точности воспроизведения пространственных вибраций эа счет учета влияния коэффициентов поперечного преобразования.На чертеже представлена блок-схема вибростендаНа чертеже приняты следующие обозначения: Охуг - система координат, связанная с геометрическим центром поверхности платформы; О х,у,г, - система координат, связанная с точкой приспособления (ис 25 пытуемого объекта), заданной методикой на проведение испытаний.Иногокоординатный вибростенд содержит платформу 1, предназначенную для установки с помощью держателя 2 испытуемого объекта 3, вибровозбудители 4, соединительные узлы 5, выполненные в виде подвижных йтанг, силь- фонов и пружин, связывающих вибровозбудители 4 с платформой 1, последовательно соединенные блок 6 вибропреобразователей, связанный с платформой 1, первый вычислительный блок 7, первый аналого-цифровой преобразоватсль 8, цифровую управляющую ма О шину 9, цифроаналоговый преобразователь 10 и блок 11 формирования управляющих сигналов, выходы которого соединены входами вибровозбудителей 4, последовательно соединенные пер вый блок 12 задания второй вычислительный блок 13 и второй аналого-цифровой преобразователь 14, выход которого соединен с вторым входом цифровой управляющей машины 9, и второй блок 5 задания, первый и второй вы" ходы которого соединены с вторыми входами соответствующих вычислитель-ных блоков 7 и 13,Вибростенд работаетразом.Первый блок 12 задания, выполненный, например, на базе магнитографа, формирует сигналы, соответствуюух у, +Я э ф" О г- г -гО х у Применение второго вычислительного блока 13 и второго блока 15 здания позволяет, таким образом, вос О производить на платформе стенда пространственные колебания (вектор Б ),соответствующие пространственнымколебаниям (вектор Б), заданным вбой К-ой точке держателя 2 (испыемого объек;га 3), при этом одноеменно исключается влияние геометрических и весовых параметров держателя 2 и объекта 3 при их опытноконструкторской доводке на действуюследующим об ту вр3571 вительности котох, у 1Я, Б, Бо, (Я., х,-Яо, у, ) (Бп, у, -Яг, ) (Я., х,-Бо, г) 3 128 щие на объект нибронагрузки, так как координаты хуг полюса О, определяются конкретно для каждого типа (схемного исполнения) приспособления или испытуемого объекта.С выхода второгб вычислительного блока 13 сигнал через второй аналогово-цифровой преобразователь 14 поступает на второй вход цифровой управляющей машины 9, которая вырабатывает управляющие сигналы и через цифро-аналоговый преобразователь 1 О подает их на блок 11 Формирования сигналов управления.Виброноэбудители 4 через соединительные узлы 5 передают вибрационное воздействие на платформу 1, где размещены держатель 2 с испытуемым объектом 3 и блок 6 вибропреобраэователей. Количество и места установки вибропреобразователей блока 6 определяются в соответствии с необходимыми условиями испытаний, Выходные сигналы Ц;, Ц , Ц, -ого виб ропреобраэователя зависят от угловых колебаний платформы, коэффнциентов поперечной чувствительности и координат точек крепления датчиков и определяются системой уравненийЪ Бо 1 х+Яп У+Бп г+(Яв х Бо У 1)У + +(Яо;У; Я; г;)6 -(Бх;-Яо 1 г;)ф;Ц Б, х+Яо,У+Бр; г+(Я Х; Яв; У 1 Ц+ +(Бп у,-Яо, г,)6 -(Ях;-Яп, г,)Чце Яп х+БО у+Бо г+А х Яп 1 У 1 Ь+ +(Яо; У 1 Яп, г,)О -(Бо; х 1 Яя, г,)ср, (2) где ц., ц ц, - выходные сигналывибропреобразователей, оси чувст - определитель системы уравнений (2); дх, д у, д г, дс д 8, д(р - определители, получающиеся из определителя дзаменойстолбца,составленного изкоэФфициентов при неизвестной компоненте векторе гоставляющими векторами 0 рых ориентированыв направлении осейОх, Оу и Ог соот ветственно;Р 9 Юн д ихуг6ч" - текущие (воспроизводимые) линейныеи угловые ускорениягеометрического 10центра поверхностиплатформы- координаты точекустановки 1-го вибропреобраэонателя 15н системе координатОхуг;Б 0 , Б , - основная и попереч-ная чувствительности 1-го вибро преобразователя.Выходной сигнал блока Ь вибропреобразователей (вектор ц= ц, цх;ц ., .ц.,цц. ) поступаетна первый вход первого вычислительного блока 7, на второй вход которого от второго блока 15 задания поступают сигналы, пропорциональныекоординатам точек устанонки вибропреобразователей (вектор Ах; у; г;)и коэффициентам поперечной чувствительности вибропреобразователей(вектор Б = Бп, БЯп,1 определяющийся экспериментально до начала испытаний).35 Расчет вектора воспроизводимыхвибраций Я = х у, г, уВч 1 вточке, соответстнующей геометрическому центру платформы 1, производитсявычислительным блоком 7 по следующим 40дх, и ду о дг,выРажениЯм хдУ- ; г = -д-цЧ - д 8- . - дЧ Применение второго блока 15 задания позволяет дополнительно учесть влияния коэффициентов поперечной чувствительности вибропреобразователей на линейные и угловые ускоренияплатформы 1128 Составитель Ю.КругловТехред Д.СердюковаКорректор Е,Сирохман Редактор Л.Повхан Заказ 7428/38 Тираж 776 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, МоскваЖ, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 С выхода первого вычислительного блока 7 сигнал через первый аналогоцифровой преобразователь 8 поступает на первый вход цифровой управляющей машины 9, которая рассчитывает требуемые значения сигналов управления каждым вибровозбудителем 4,Использование многокоординатного вибростенда повышает точность воспроизведения пространственных вибраций на платформе стенда, точность воспроизведения эксплуатаци%онных нагрузок и достоверность лабораторных испытаний, что позволяет выявить недостатки конструкции изделия и своевременно устранить их. Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я Многокоординатный вибростенд, содержащий платформу, предназначенную для установки испытуемого изделия, вибровозбудители, соедини тельные узлы, связывающие вибровоз 3571 66 удители. с платформой, последовательно соединенные блок вибропреобразователей, связанный с платформой, вычислительный блок, аналого-цифровой преобразователь, цифровую управляющую машину, цифроаналоговый преобразователь и блок формирования управляющих сигналов, выходы которого соединены с входами вибровозбуди телей, и блок задания, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности за счет повышения точности воспроизведения пространственных вибраций, он снабжен по" 15 следовательно соединенными вторымблоком задания, первый выход которого соединен с вторым входом вычислительного блока, вторым. вычислительным блоком, первый вход которого со единен с выходом первого блока задания, и вторым аналого-цифровым преобразователем, выход которого соединен с вторым входом, цифровой управляющей машины.