Пьезоэлектрический вибростенд

Союз СоветскикСоциалистическиеРеслублмк ОП ИКАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 939987(23) Приоритет по делам нзобретеннй н открытий(54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ВИБРОСТЕНД Изобретение относится к испытательной технике, а именно к пьезоэлектрическим вибростендам и можетбыть использовано при градуировкепервичных преобразователей вибрацииили при проведении вибрациочных испытаний изделий,Известен пьезоэлектрический вибростенд, содержащий корпус с центрированной в нем виброплатформой ипьезовибраторами. Виброплатформавыполнена в виде полого цилиндра,а два пьеэовибратора , работающиена сдвиг, размещены между корпусоми торцами цилиндра осуществляяцентрирование виброплатформы 1 1.Недостатком указанного вибростенда является невысокая точностьиспытаний, обусловленная значительной неравномерностью амплитудночастотной характеристики,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому являетсяпьезоэлектрический вибростенд, со 2держащий корпус, виброплатформу дляустановки испытуемого изделия, подвешенную к корпусу посредством мембраны, и связанные с виброплатформой пьезовибраторы, снабженные кон 5центраторами с различными резонансными частотами, один из которыхустановлен по оси колебаний виброплатформы, а остальные - под угломк ней так, что оси всех концентраторов пересекаются в одной точке,Резонансные частоты всех концентраторов различны 1 21,Недостатком известного вибростенда является воэможность возбужде.ния поперечных колебаний виброплатформы, особенно в диапазонах частот, лежа".их между резонанснымичастотами концентраторов что при 2 о водит к искажению формы воспроизводимых колебаний. Это является следствием неполной взаимной компенсации поперечных составляющих колебаний,создаваемых отдельными пьезовибрато93998 3рами, расположенными под углом кплатформе,Цель изобретения - повышение точности воспроизведения заданной формыколебаний за счет уменьшения уровняпоперечных колебаний виброплатформы.Укаэанная цель достигается тем,что пьезоэлектрический вибростенд,содержащий корпус, виброплатформудля установки испытуемого изделия, щподвешенную к корпусу посредствоммембраны, и связанные с виброплатформой пьезовибраторы, снабженныеконцентраторами с различными резонансными частотами, один из которыхустановлен по оси колебаний виброплатформы, а остальные - под угломк ней так, что оси всех концентраторов пересекаются в одной точке,имеет различающиеся по резонанснойчастоте группы установленных подуглом к оси колебаний виброплатформы концентраторов, каждая из которыхсодержит концентраторы с одинаковыми резонансными частотами, располо.женные равномерно по окружности.Наличие упомянутых групп концентраторов обеспечивает компенсацию поперечных составляющих усилий, создаваемых отдельными концентраторами,зои тем самым уменьшается уровень поперечных колебаний виброплатформы.На фиг. 1 изображен вибростендпо оси симметрии, продольное сечение; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг, 1,Пьезоэлектрический вибростендсодержит корпус 1, связанный с основанием 2, которое имеет горизонтальную поверхность 3 для крепления пьезовибратора 4, расположенного по осивозбуждения колебаний, и конуснуюповерхность 5 для крепления пьезовибраторов 6.1-6,.3 и 7,1-7.3, расположенных под углом к этой оси.Пьезовибратор 4 снабжен концентратором 8 с резонансной частотой,Гпьезовибраторы 6.1-6,3 снабженыконцентраторами 9.1-9.3, имеющимиодинаковую резонансную частоту 12,а пьезовибраторы 7,1-7,3 снабженыконцентраторами 10.1-10.3, имеющими Юодинаковую резонансную частоту 1,причем ФГф. Концентраторы сравными резонансными частотами расположены равномерно по окружности,образуя две группы концентраторов. 5 зВ корпусе 1 установлена виброплатформа 11, подвешенная к корпусу 1посредством мембраны 12. Боковая поверхность 13 виброплатформы 11,контактирующая с концентраторами9,1-9.3 и 10,1-10,3, выполнена конусной, Это объясняется тем, что конструктивно трудно выполнить виброплатформу 11 с горизонтальной поверхностью для контакта со всемиконцентраторами. На виброплатформеустановлен виброизмерительный преобразователь 14, служащий для измерения уровня вибрации и электрическисвязанный с блоком 15 управления,подключенным к генератору 16,Пьезоэлектрический вибростендработает следующим образом,Переменное электрическое напряжение от генератора 16 подается напьезовибраторы 4, 6.1-6.3 и 7,1-7.3Укоторые преобразуют его в механические колебания в широком диапазонечастот. Поскольку концентраторы 8Р9,1-9,3 и 10,1-10,3 являются резонансными системами, поведение которых описывается линейными дифференциальными уравнениями второго поряд.ка, и имеют различные резонансныечастоты, то амплитудно-частотнаяхарактеристика вибростенда приобретает неравномерный характер сярко выраженными резонансными пиками, распределенными по всему частотному диапазону вибростенда. Благодаря этому происходит подъем амплитудно-частотной характеристики вибростенда в высокочастотной областии повышение общего уровня вибрациив широком диапазоне частот. Выравнивание амплитудно-частотной характеристики на заданном уровне производится при помощи обратной связи,которая включает виброизмерительныйпреобразователь 14 и блок 15 управления.Векторы сил Гр,1 "Г 9,3 0,4 40 3создаваемых соответствующими концейтраторами, направлены под углом к осиколебаний и могут быть ра."ложеныпо направлению вибрации Г ои Г 9и т.д, и перпендикулярному к немунаправлению Гп 9, Гпи т.д. Дляисключения поперечных колебанийвиброплатформы 11 необходимо, цтобырезультирующая всех поперечных сил,создаваемых всеми концентраторамибыла бы равна нулю во всем диапазонечастот. Для этого необходимо, чтобырезультирующие поперечных составляющих сил, создаваемых концентраторами с одинаковыми резонансными939987 7,2 Ю 2 Заказ 55/ 2 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раущская наб., д, 1/5Подписное Филиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул, Проектная, Т Составитель Л. МоисеевРедактор М. Голаковски Техред А, Ач Корректор А, Дзятко