Устройство для передачи вибрации от вибровозбудителя испытуемому изделию

, 1 з,1в ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(21) 4758757/28 (22) 13.11.89 (46) 07.08.92. Бюл. М 29 (71) Конструкторское бюро машиностроения (72) В.А.Евтигнеев и В.П,Тиханов (56) Авторское свидетельство СССР В 629461, кл. 6 01 М 7/ОО, 1975.Авторское свидетельство СССР М 1024779, кл. 6 01 М 7/00, 1982.Авторское свидетельство СССР М 1293549, кл. 6 01 М 3/32, 1984.Авторское свидетельство СССР1 в 1035445, кл. 6 01 М 700 1982 24) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ВИБРАИИ ОТ ВИБРОВОЗБУДИТЕЛЯ ИСПЫТУЕМОМУ ИЗДЕЛИЮ относится к технике вибь изобретения - повыщепередачи линейных йство содержит узел тречающий два диска 5, 9 иу ними в обойме 7 шариспечивается упругим элеения и соединенным с ним ьбою. Передача вибрации рез полый переходник 2 с1753320 5 10 15 20 25 30 40 фланцем 1, закрепленным на столе 3 вибровозбудителя, промежуточный элемент 6 с двумя цилиндрическими контактными поверхностями, образующие которых взаимно перпендикулярны, узел трения качания и. стержень 10, на резьбовую часть которого навинчены диск 9 и испытуемое изделие 12. Стержень свободно проходит через отверстия, выполненные в подпятнике, промежуИзобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для передачи линейных колебаний от их источника к исйцтуемому объекту.При непосредственном креплении испытуемого изделия к подвижному элементу. вибровозбудителя на частотах поперечных резонансов подвижной системы вибровозбудителя изделие подвергается действию поперечных колебаний, что снижает достоверность результатов испытаний. В связи с этим в конструкциях стендов применяют вибропередающиеустройства, снижающие уровень поперечных вибронагрузок, за счет того, что собственные частоты колебаний объекта в поперечном направлении вновой системе располагаются ниже рабочего диапазона испытательных частот, При выполнении этого условия поперечные колебания подвижной системы вибровозбудителя не передаются испытуемому изделию через податливое в поперечном направлении вибропередающее устройство.Известен стенд для испытаний на вибрацию, содержащий возбудителей колебаний, соединенные с платфоРмой для установки испытуемого изделия через сферические шарниры в сочетании с поступательными парами трения. Известен стенд для испытаний на вибрацию, содержащий вибровозбудитель, стол для закрепления испытуемого иэделия и расположенное между столом и подвижным элементом вибровозбудителя вибропередающее устройство, имеющее опорные пяты, закрепленнь 1 е на столе и подвижном элементе вибровозбудителя, свободно установленнйй между опорными пятами вкладыш, Образующий с ними пары качения, и соединяющие стол с подвижным элементом упругие стяжки. Указанный стенд расширяет диапазон испытаний в область высоких чатсот, так как стяжки работают только на растяжение и обладают вследствие этого точном элементе 6 и диске 5, а упругий элемент 11 размещен внутри переходника 2 и закреплен на его фланце 1, Для уменьшения влияния вибрации испытуемого изделия 12 на вибровозбудитель предназначены плоские упругие центрирующие элементы 13, своими концами закрепленные на кронштейнах 14, установленных на корпусе вибро- возбудителя. 1 з.п, ф-лы, 2 ил. большим запасом динамической устойчиво-. сти.Известно также вибропередающее устройство к испытательному стенду, содержащее два фланца с цилиндрическими соосными выступами на обращенных друг к другу поверхностях, торец одного из выступов плоский, другого - вогнутый сферический, сферический вкладыш, расположенный между соосными выступами и взаимодействующий с их плоским и вогнутым сферическими торцами, соединительные элементы в виде упругих стержней, связаных с фланцами с помощью сферических шарниров,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является вибростенд, в котором устройство для передачи вибраций отвибровозбудителя к испытуемому издэлию содержит узел трения качения,включающий два диска и размещенные между ними в обойме шарики, а также средства для создания усилия поджатия. Это устройство имеет малую поперечную жесткость и большую жесткость в направлении передачи вибрации, что позволяет расширить рабочий частотный диапазон стенда.Недостатком известного вибростенда является то, что устройство обладает более высокой изгибной жесткостью по сравнению со своей поперечной жесткостью, так как поджатие осуществляется равномерно, а оба диска жестко крепятся один к платформе с изделием, а другой - к подвижной части вибровозбудителя. При этом частота собственных угловых колебаний испытуемого изделия как правило лежит в диапазоне рабочих частот, а это приводит к значительному искажению передачи линейных колебаний. Причем при угловых колебаниях испытуемого изделия как твердого тела оно влияет на подвижную часть вибро- возбудителя вследствие того; что возникающие при угловых колебаниях изделияизгибающие моменты передаются на вибровозбудитель без изменения через узел трения качения (подшипниковый узел),Цель изобретения - повышение точности испытаний и уменьшение влияния вибраций иэделия на вибровозбудитель,Поставленная цель достигается тем, что устройство для передачи вибрации снабжено полым переходником, имеющим с однойстороны флэнец для его закрепления на столе вибровозбудителя, э с другой - подпятник, узел трения качения установлен на подпятник через промежуточный элемент, выполненный с двумя цилиндрическимиконтактными поверхностями, образующие которых взаимно перпендикулярны, а средства для создания усилия поджатия включают упругий элемент растяжения, размещенный внутри переходника и закрепленныйодним концом на его фланце, и соединенный с его вторым концом стержень, который свободно проходит через отверстия, выполненные в подпятнике, промежуточном элементе и контактирующем с последнимдиске, и выполнен с резьбой, нэ которую навенчен другой диск, крбме того, устройство снабжено плоскими упругими элементами для центрирования подпятника и кронштейнами для крепления их концов накорпусе вибровозбудителяНа фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 - вид А на фиг.1.. Устройство содержит фланец 1 длякрепления полого переходника 2 на столе 3вибровозбудителя, полый переходник 2 снабжен подпятником 4, на который установлен узел трения качения через промежуточный элемент 5, выполненный с двумяцилиндрическими контактными поверхностями, образующие которых взаимно перпендикулярны,Узел трения качения включает диск 6 с размещенными на нем в обоймах 7 шариками 8 и диск 9, контактирующий посредствомрезьбы со стержнем 10, который включает упругий элемент 11 растяжения, размещен внутри полого переходника 2 и закреплен одним концом на его фланце 1, а другим - в резьбовом отверстии испытуемого обьекта12, при этом стержень 10 свободно проходит через отверстия, выполненные в подпятнике 4, промежутьчном злемете 5 идиске б. Кроме того, для уменьшения влияния вибраций испытуемого объекта на вибровозбудитель устройство снабжено плоскими упругими элементами 13 для центрирования подпятника 4 и кронштейнами 1410 15 20 25 30 40 55 для крепления их концов на корпусе вибровозбудителя.Для предотвращения самоотвинчивания диска 9 и стержня 10 установлены кон тровочные гайки 15 и 16.Устройство работает следующим образом.Включают вибростенд, и линейные колебания стола 3 вибровозбудителя через устройство передаются испытуемому объекту 12. При этом вибрация в прямом направлении передается на испытуемый объект 12 через фланец 1, полый переходник 2, подпятник 4, промежуточный элемент 5, диск 6, шарики 8, диск 9 узла трения качения и резьбовой конец стержня 10, а в обратном направлении - через фланец 1, упругий элемент 11 растяжения и стержень 10.Устройство не передает на испытуемыйобъект 12 колебания стола 3 вибровозбудителя в поперечном направлении на частотах поперечных резонансов подвижного элемента вибровозбудителя, так как резонансная частота поперечных колебаний испытуемого объекта 12, как твердого тела, закрепленного на устройстве, благодаря его высокой податливости в поперечном направлении не првышает низшую частоту диапазона испытаний, В этом случае испытуемый объект 12, соединенный резьбовым стержнем 10 с упругим элементом 11 растяжения с фланцем 1, нагружается в эарезонансной зоне и остается неподвижным, а подпятник 4 с промежуточным элементом 35 5 и диском 6, перемещаясь по шарикам 8 вкольцевой обойме 7, смещается в поперечных направлениях, Однако при этом силы трения качения нэ плече, равном высоте полого переходника 2 и подпятника 4, создают момет, который приводит к угловым перемещениям подвижного элемента вибровоэ- будителя и к возможному его заклиниванию в зазоре с корпусом.Для предотвращения подобных угловых 45 перемещений предназначены плоские упругие элементы 13, соединяющие подпятник 4 в радиальных направлениях через кронштейны 14 с корпусом вибровозбудителя и воспринимающие силы трения качения 0 шариков 8 на подпятник 4. При этом начастотах поперечных резонансов подвижного элемента вибровозбудителя поперечное смещение стола вобровозбудителя 3 будет сопровождаться его угловым поворотом вокруг центра, лежащего в плоскости крепления плоских упругих элементов 13 с подпятником 4.Это приводит к повороту торца подпятника 4 с изгибом плоских упругих элементов 13 и при отсутствии промежуточного элемента 5 к неравномерной нагрузке на шарики 8 в кольцевой обойме 7, к передаче черезних угловых колебаний на испытуемый объект 12, При предварительном взаимодействии подпятника 4 с промежуточным 5элементом 5 он будет при своих угловыхповоротах накатываться плоским торцем нацилиндрическую поверхность промежуточного элемента 5 или в перпендикулярномнаправлении совместно с промежуточным 10элеметом 5 накатываться его цилиндрической поверхностью на плоский торец диска6,В результате поворота полого переходника 2 с подпятником 4 относительно диска 156 угловое перемещение подвижного элемента вибровозбудителя на испытуемыйобъект 12 не передается. Также не будутвозбуждаться при нагружении угловые колебания испытуемого.объекта на изгибной 20жесткости вибропередающего утсройства,как в зарезонансной системе.Изгибная жесткость устройства равня.ется изгибной жесткости упругого элемента11 растяжения и будет значительно ниже 25собственной поеперчной жесткости устройства, При этом частота угловых колебанийсистемы "испытуемый объект как твердоетело) - вибропередающее устройство" будет ниже частоты поперечных колебаний 30данной системы, которая определяет низшую границу рабочего диапазона испытательных частот, тем самым исключаетсяугловой резонанс обьекта на устройстве иповышается точность передачи линейных 35колебаний,Повышение точности передачи линейных колебаний достигается в изобретениитакже за счет исключения передачи на испытуемый объект сил трения качения, возникающих в известном устройстве припоперечном перемещении стола 3, и моментов, создаваемых этими силами на плече,равном расстоянию от плоскости качения до центра массы испытуемого объекта.Предлагаемое устройство предназначено для вибрационных испытаний объектов в диапазоне частот 5 - 2000 Гц при максимальном уровне передаваемых усилий до 5 10 Н, При этом ибежание позволяет прозводить нагружение испытуемого объекта одновременно по трем взаимно перпендикулярным направлениям.Формула изобретени 4 1. Устройстводля передачи вибрации о вибровозбудителя испытуемому изделию, содержащее узел трения качения, включаю. щий два диска и размещенные между ними в обойме шарики., и средства для создания усилия подкатив ь упомянутом узде., о т л ич а ю щ е е:; я тем, что, с целью повышения точности испытаний, оно снабжено полым переходником, имеющим с одной стороны фланец для него на столе вибровозбудите ля, а с другой - подпятник, узел трения качения установлен на подпятник через промежуточный элемент, выполненный с двумя цилиндрическими контактными поверхностями, образующие которых взаимно перпендикулярны, а средства для создания усилия поджатия включают упругий элемент растяжения, размещенный внутри переходника и закрепленный одним концом на его фланце, и соединенный с его другим концом стержень, который свободно проходит через отверстия, выполненные в подпятнике, промежуточном элементе и контактирующем с последним диске,.и выполнен с резьбой, на которую навинчен другой диск.2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью уменьшения влияния вибрации изделия на вибровозбудитель, оно снабжено плоскими упругими элементами для центрирования подпятника и кронштейнами для крепления их концов на корпусе вибровозбудителя.1753320 Вид Ф орректор М.Керецман тор В,Дан изводствен Заказ 2761 ВНИИПИ Го Составитель В,Тихан Техред М.Моргентал Тираж Г 1 одписноетвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж. Раушская наб., 4/Б ательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101