Электрогидравлический вибростенд

(51)5. 6 01 М 7/00 ОБРЕТЕ ПИСА ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Специальное конструкторское бюро испытательных машин Производственногообьединения "Точмашприбор"(56) ТУ 25-06, 2083-83. Техническое описание и инструкция по эксплуатации Хбг775.051.ТО. Пульт управления Х 65139.927.ТО,(57) Изобретение относится к испытательной технике, Цель изобретейия - расширение эксплуатационных воэможностей путемувеличения диапазона и точности воспроизводимых амплитудно-частотных параметров. От насосного агрегата рабочая жидкость поступает в полость 11, оказывая воздействие на плунжер 10. На выходе источника 19 устанавливается напряжение, равное максимальной амплитуде переменного напряжения, установленного регулятором 15, С помощью регулятора 14 стол 4, вибростенда устанавливается в нижнее положение с минимальной высотой полости 12, Затем с помощью регулятора 15 амплитуды циклического напряжения на сумматор 17 подается циклический сигнал, в результате стол 4 вибростенда совершает циклическое перемещение, пропорциональное сигналу регулятора 15. Таким образом, с изменением амплитуды циклического перемещения стола 4 на такую же величину изменяется и среднее положение стола, а минимальная высота гидравлической полости 12 остается неизменной 1 э,п, ф-лы, 2 ил.1Изобретение относится к испытательной технике, в частности к электрогидравлическим устройствам создания циклическихперемещений (нагрузок) при испытаниях навибропрочность, виброустойчивость,Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей путемувеличения диапазона и точности воспроизведенных амплитудно-частотных параметров,На фиг, 1 представлена блок-схема виб, ростенда; на фиг. 2 - график изменениянапряжения на электрическом входе сервоклапана и, соответственно, график перемещения плунжера со столом сизменяющейся амплитудой виброперемещения и изменяющимся средним положением.Электрогидравлический вибростендвключает в себя насосный агрегат 1 высокого давления, возбудитель 2 вибрации с входящим в него гидроцилиндром с корпусом3, столом 4, сервоклапаном 5, датчиком 6перемещений, электрическую схему 7 управления возбудителем 2 вибрации, Гидроцилиндр выполнен в виде цилиндрическогополого корпуса 3, с одного торца которогоустановлена втулка 8 (подшипник скольжения), а с другого торца - крышка 9, В корпусе3 установлен ступенчатый плунжер 10, подвижно сопряженный с корпусом 3 и втулкой 8 и образующий с ними смежныегидравлические полости 11 и 12, площадипоперечных сечений которых соотносятсякак 1/2, при этом полость 11 с меньшейплощадью соединена с насосным агрегатом1 высокого давления и постоянно, и непосредственно, а полость с большей площадьюсоединена с нагнетатегьной магистральюнасосного агрегата 1 или на слив через сервоклапан 5.Стол 4 жестко соединен с плунжером 10и с сердечником датчика 6 перемещения, аего корпус жестко соединен с корпусом 3. Вэлектрическую схему 7 у правления возбудителем вибрации 2 входят генератор 13 циклических функций (ГЦФ) с цифровым регулятором 14 постоянногэ напряжения, цифровым регулятором 15 переменного напряжения и кодовым выходом 16 переменного напряжения, первый 17 и 18 второй сумматоры, источник 19 постоянного напряжения, равного по величине максимальной амплитуде переменного напряжения на регулятор 15, перемножаю щий цифроаналоговый преобразователь 20 (ЦАП),выключатель21,В схеме 7 управления входы первогосумматора 17 соединен:.1 с регулятором 14 постоянного напряяен 1 я и с электрическим10 ствующее амплитудному значению пере. менного напряжения на регуляторе 15, 24 - 20 среднее положение плунжера 10 относи 50 2 г 30 40 45 выходом датчика б перемещения, входы второго сумматора 18 соединены с выходом первого сумматора 17, с регулятором переменного напряжения 15 и через выключатель 21 - с ЦАП 20, который подключен к источнику 19 постоянного напряжения и к кодовому выходу 16 переменного напряжения ГЦФ 13, Выход второго сумматора 18 подключен к электрическому входу сервоклапана 5, На фиг 2 позициями обозначены: 24 - минимальное расстояние между плунжером 10 и крышкой 9, соответствующее сигналу регулятора 14 постоянного напрякения ГЦФ 13 при нулевом значении амплитуды переменного напряжения на регуляторе 15, 23 - амплитудное значение виброперемещения плунжера 10, соответтельно корпуса 3 при виброперемещенных, соответствующее суммарному постоянному напряжению на выходах ЦАП 20 и регулятора 14 постоянного напряжения ГЦФ 13.Электрогидравлический вибростенд работает следующим образом.От насосного агрегата 1 рабочая жидкость под постоянным давлением поступает в полость 11, оказывая силовое воздействие на плунжер 10 в осевом направлении в сторону полости 12, и через сервоклапан 5 при соо. ветствующем положении его распределительного элемента - в полость 12 (или сливается из нее), воздействуя на плунжер 10 в направлении полости 11, Предварительно регулятором 15 устанавливается нулевое значение переменного напряжения на выходе источника 19 постоянного напряжения устанавливается напряжение, величина которого равна максимальной амплитуде переменного напряжения, устанавливаемой регулятором 15 (при этом на выходе перемножающего ЦАП 20 величина постоянного напряжения также равна нулю).На первый сумматор 17 поступает постоянное напряжение с электрического выхода датчика б перемещения, соответствующее положению его сердечника относительно корпуса (или положение плунжера 10 относительно корпуса 3 гидроцилиндра), Затем с помощью регулятора 14 на первый сумматор 17 подается постоянное напряжение,величина которого устанавливается такой, чтобы положение плунжера 10 относительно корпуса 3 обеспечивало минимальную высоту гидравлической полости 12, а именно, такой минимальный зазор между крышкой 9 и торцом плунжера 10, при котором обеспечивается нормальный проход рабочей жидкостиплунжера 10 со столом 4 относительно корпуса 3 должно оставаться неизменным приразличных амплитудно-частотных режимах, с помощью выключателя 21 ЦАП 20 отключается от второго сумматора 18, При этом среднее положение плунжера 10 остаетсятаким, каким оно установлено с помощью регулятора 14 постоянного напряжения, и выбирается это.положение таким, чтобы высота гидравлических полостей 11 и 12, устанавливаемая при нулевой амплитуде, была от сервоклапана 5 в полость 12, при этом суммарный сигнал регулятора 14 и датчика 6, формируемый в первом сумматоре 17 и поступающий через второй сумматор 18 на электрический вход сервоклапана 5, регулирующего поток рабочей жидкости в полости 12, при достижении определенного положения сердечника датчика 6 относительно его корпуса стремится к нулю.Для осуществления циклических перемещений плунжера 10 со столом 4 с помощью регулятора 15 устанавливается определенная амплитуда переменного напряжения, поступающего через второй сумматор 18 на электрический входсервоклапана 5, вызывающего реверсивный поток (подачу - слив) рабочей жидкости в полости 12. При этом на сумматор 18 от ЦАП 20 также поступает постоянное напряжение, регулируемое кодовым выходом 16перемен ного напряжения ГЦФ. 13 и равное величие амплитуды переменного напряжения, в результате чего сервоклапан 5 регулирует поток рабочей жидкости в полости 12таким образом, что среднее положение плунжера 10 относительно корпуса 3 и, соответственно, среднее положение сердечника датчика 6 перемещения относительно его корпуса изменяется на величину, прикоторой сумма среднего значения выходного напряжения датчика 6 и постоянного напряжения ЦАП 20 и регулятора 14 стремится к нулю.Таким образом, независимо от величины амплитуды циклических перемещенийплунжера 10 минимальная (экстремальная) величина зазора между плунжером 10 икрышкой 9 остается постоянной и равной предварительно установленной при нулевой амплитуде перемещения, т.е, осуществляется автоматическая оптимизациягидравлической жесткости полости 12, обеспечивается максимально возможная жесткость для каждого конкретного амплитудно-частотного режима работы вибростенда,В случаях, когда по условиям испытанийнеобходимо обеспечить режим работы вибростенда, при котором среднее положение 10 15202530 354045 больше амплитуды циклических пере мщений, предусмотренной данным режимом испытаний. При работе в таком реж ме, когда среднее положение плунжера обеспечивает равенство высот обеих гидравлических полостей, несмотря на то, что верхняя полость практически не имеет жесткости (она постоянно соединена с податливой гидоосистемой насосного агрегата), гидравлическая жесткость цилиндра равна жесткости цилиндра известного вибростенда, так как в вибростенде площадь нижней полости вдвое больше площади верхней полости (при равной площади каждой из полостей цилиндра известного вибростенда), Несмотря на то, что нижняя полость, через которую сервоклапан обеспечивает передачу энергии возбудителю вибрации, вдвое больше площади верхней полости, увеличения расхода энергии не происходит, так как рабочая жидкость, вытесняемая из верхней полости при подаче в нижнюю полость, возвращается в напорную магистраль, реально удваивая поток, поступающий от насосного агрегата через сервоклапан в нижнюю полость,Формула изобретения 1. Электрогидравлический вибростенд, содержащий насосный агрегат высокого давления, соединенный с ним через сервоклапан гидроцилиндр, выполненный в виде полого корпуса с подвижно сопряженным ступенчатым плунжером, образующим смежные гидравлические полости 31 и 52, стол для размещения образца, жестко связанный со ступенчатым плунжером, датчик перемещения стола, электрическую схему управления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей путем увеличения диапазона и точности воспроизводимых амплитудно-частотных параметров, гидроцилиндр выполнен так, что площади смежных гидравлических полостей 51 и 32 удовлетворяют соотношению Я 1 = 32/2, с агрегатом высокого давления через сервоклапан соединена гидравлическая полость 52, электрическая схема управления выполнена в виде генератора циклических функций с цифровым регулятором постоянного напряжения и цифровым регулятором переменного напряжения, последовательно соединенных первого.и второго сумматоров, последовательно соединенных источника постоянного напряжения и цифроаналогового преобразователя, цифровой регулятор постоянного напряжения соединен с первым :входом первого сумматора, цифровой регулятор переменного напряжения - с вторым входом второго сумматора, с третьим вхо10 Составитель О.НесовТехред М.Моргентал Корректор В.Гирняк Редактор О,Х Заказ 4069 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 7 1693418 8дом которого соединен выход цифроанало- выходом электрической схемы управления, гового преобразователя, второй вход кото- который соединен с сервоклапаном.рого соединен с кодовым выходом 2, Вибростенд по и. 1, о т л и ч а ю щ и йгенератора циклических функций, второй с я тем, что, с целью расширения функциовход первого сумматора соединен с выхо нальных возможностей, в линии соединения дом датчика перемещения стола, а выход цифроаналогового преобразователя с втовторого сумматора является управляющим рым сумматором установлен выключатель.