Способ виброиспытаний изделий
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1753321
Авторы: Волошин, Остроменский
Текст
(57) Изобреным испытповышениеуменьшениния заданнопытания ипроводят п ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Приборы и системы для измерения вибрации, шума и удара: Справочник. Кн. 2 Подред. В,В,Клюева. - М.: Машиностроение,1978, с. 157.Авторское свидетельство СССРМ 1227962, кл. 6 01 М 7/04,Б ВИБРОИСПЫТАНИЙ ИЗДЕ- тение относится к вибрационаниям изделий и обеспечивает точности испытаний эа счет погрешности воспроизведего уровня виброускорения. Исо описываемому способу и постоянном уровне виброИзобретение относится к испытательной технике, а именно к способам виброиспытаний изделий, и может найти применение в системах управления преимущественно электродинамическими вибростендами, которые используются при испытаниях аппаратуры и приборов.Известен способ управления воспрои- зведением вибрации, согласно которому измеряют .усокрение в нескольких контрольных точках испытуемого изделия и с помощью усреднителя (селектора минимума, максимума) эффективных или пиковых ускорения, поддерживаемом с помощью обратной связи. Сигнал обраткой связи формируют из сигналов виброизмерительных преобразователей (ВИП), устанавливаемых в 4 контрольных точках изделия, равномерно расположенных по окружности, Измеряют мгковенные текущие значения виброускорения вдоль рабочей оси вибростенда и виброусокрения, действующего в плоскости, перпендикулярной этой оси. Рабочие оси ВИП, служащих для измерения виброускорекия вдоль рабочей оси, ориентируют в одинаковом направлении. Рабочие оси остальных ВИП ориентируют в одинаковом направлении относительно движения часовой стрелки. Сигнал обратной связи формируют по приведенному соотношению, при использовании которого исключается погрешность, возникающая из-эа угловых поперечных и крутильных колебаний подвижной системы вибростекда в случае изменения положения центра жесткости системы. 3 ил. мгновенных значений сигналов датчиков формируют один общий сигнал, с помощью которого через канал обратной связи осуществляют регулирование величины вибровозбуждающей силы.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ виброиспытаний издеа 1 й, по которому с помощью вибростенда возбуждают колебания испытуемого изделия,измеряют мгновенные текущие значения виброускорения вдоль рабочей оси вибростенда одновременно в четырех контрольных точках иэде(1) нные ткущи ащих ВИ роускоренигде аР 1 и аР 2, аРЗ и аР 4 - мгнове е эначенияесигналов противолеж П, служащих для измерения виб я вдоль рабочей оси;ак 1 ах 4 - МГНОВЕННЦЕ ТЕКУЩИЕ ЭНаЧЕ- ния сигналов ВИП, служащих для измерения виброусокрений, действующих в лия, равномерно расположенных по окружности с центром, лежащим на рабочей оси вибростенда, и поддерживают заданный уровень виброускорения с помощью сигнала обратной связи, который формируют из сигналов виброизмерительных преобразователей (ВИП) путем выделения из сигналов каждой пары противолежащих ВИП синфазнцх составляющих.Основным недостатком известного способа является то, что он не позволяет исключить систематическую погрешность из-за угловых колебаний механической подсистемы вибростенда,Цель изогбретения - повышение точности за счет уменьшения погрешности воспроизведения заданного уровня виброускорения,Указанная цель достигается тем, что в способе виброиспытаний, заключающемся в том, что с помощью вибростенда возбуждают колебания испытуемого изделия, измеряют мгновенные текущие значения виброускорения вдоль рабочей оси вибростенда в четырех контрольных точках изделий, равномерно расположенных по окружности с центром, лежащим на рабочей оси вибростенда, и поддерживают заданный уровень виброускорения с помощью сигнала обратной связи, которыйформируют из сигналов ВИП, дополнительно введены следующие операции: в каждой контрольной точке (КТ):рабочие оси ВИП, служащих для измерения виброусокрения вдоль рабочей оси, ориентируют в одинаковом направлении;рабочие оси ВИП, служащих для измерения виброусокрений, действующих в плоскости, перпендикулярной рабочей оси вибростенда, ориентируют по касательной к окружности расположения контрольных точек в одинаковом относительно движения часовой стрелки направлении;сигнал обратной связи формуют по со- отношению плоскости, перпендикулярной рабочей осивибростенда, по касательной к окружностирасположения контрольиых точек,На фиг,1 показана схема устройства, ре 5 ализующего заявляемый способ; на фиг.2, 3- схемы распределения векторов ускоренийв контрольных точках.Генератор 1 электрических колебаний 1(фиг.1) подключен через автоматический ре 10 гулятор 2 уровня и усилитель Э мощности кобмотке катушки 4 подвижной части электродинамического вибростенда, закрепленной на упругом подвесе 5. На подвижнойчасти вибростенда закреплен стол б, на ко 15 тором крепится испытуемое изделие 13. Вчетырех равномерно расположенных по окружности противолежащих контрольныхточках устанавливают четыре двухкомпонентных (или восемь однокомпонентых)20 ВИП 7 - 10, электричесие выходы которыхподключают через согласующий усилитель11 к арифметическому устройству 12, с выхода которого сигнал обратной связи поступает на автоматический регулятор 2 уровня.25 Арифметическое устройство 12 можетбыть выполнено на полупроводниковой илимикроэлектронной технике,Сущность способа заключается в следующем,30 При возбуждении колебаний в направлении оси ОУ механическая подсистема "подвижная часть вибростенда 4 + технологический стол 6 + испытуемое изделие 13"будет совершать сложные пространствен 35 ные колебания относительно некоторойточки - центра жесткости Оц,ж, Положениеточки Оц.ж, (фиг,1, 2) будет непрерывно меняться и зависеть, в основном, от частотывоздействующей вибрации.40 Рассмотрим ускорения, действующие вконтрольных точках 1 - 4, где установленыВИП 7 - 10 (фиг,1),Так как механическая подсистема вибростенда обладает ярко выраженной про 45 странственной неустойчивостью, то поддействием возникающих угловых ускоренийех, , я 2 относительно осей жесткости Х,У и Л в контрольных точках 1 - 4 будутдействовать касательные ускорения а",50 а-,Р и а ( =1,.,4 - номео контрольнойточки) и нормальные (центростремительные) ускорения ам", апР и ап 1, На фиг.2х -хускорения а и аю не показаны,Влиянием нормальных усокрений ввиду55 их малости по сравнению с касательнымиускорениями можно пренебречь, При угло, вых колебаниях р = ро эи ю т механическойподсистемы относительно, например, оси(12) частота угловых колебаний, в контрольнойточке 1 касательноеускорение а = ф 1, аНОрМаЛЬНОЕ уСКОрЕНИЕ ао -- 1 Р 11, ТОГда(а 1)а, Уг 11 где Яо - наибольшая дуга поперечного пеРемещения контрольной точки 1 при угловых колебаниях подвижной части вибростенда относительно оси Е;11 - расстояние от оси жестости Е дог контрольной точки 1,Возможные поперечные перемещения подвижных часгей вибросгендов малы, так как обычно принимаются специальные меры по их ограничению, В этом случае Яо11, поэтому величиной аог можно пренебречь. Аналогично можно показать что можно .пренебречь и всеми другими нормальными ускорениями А"; аР и 4.При задании программного движения с рабочим ускорением ар, создаваемым злек- тродинамйческой силой Гэ, на выходах ВИП, рабочие оси которых ориентированы в направлении действия вибрации по оси ОУ (рабочем направлении вибрации), появятся сигналы, пропорциональные ускоре.ниям.Эр 1 = ар - Ед ( В + Х ) + Ех Х ар 2 =ар+ед(В - х)+еха = арз =ар.+ех(В+)-едх = Эр 4 =Эр Ех(В Е) ЕдХ = где аР 1 аР 4- ускорения в рабочем найравлении в контрольных точках 1 - 4, соответствующих местам установки ВИП 7 - 10 (фиг.1);х и г - переменные значения координат центра жесткости Оц.ж. в проекции на плоскость стола вибростенда ХОЕ;Ех И Ед- УГЛОВЫЕ УСКОРЕНИЯ ПОПЕгОЕЧМЫХ колебаний относительно осей Х и 2;В - радиус окружности, на которой РЭС- положены контрольные точки 1 - 4, причем цеитр этой окружности может и не совпадать с геометрическим центром стола вибростенда.На выходах ВИП, рабочие оси которых ориентированы в касательном направлении, например против часовой стрелки, появятся сигналы, пропорциональные ускорениям, действующим в плоскости ХОЕ стола вибростенда где а гам - ускорения, действующие в касательном направлении в контрольных 20 точках 1 - 4; Еу - угловоуе (крутильное) ускорение,ДействУюЩее пРИ повоРотных колебэниЯгхстола вибросуенда оносительно оси У проходящей через центр жесткости Оц,ж. и 25 параллельной рабочей оси вибростенда (оси ОУ); Ь - расстояние от поверхности столавибростенда до центра жесткости Оц.м.30 Из (2) - (5) видно, что все четыое сигнала,ориентированных в рабочем направлении ВИП. Несут в себе одинаковую синфэзную ,. составляющую, пропорциональную ускореНИЮ ЭР - Ед Х +Ех Х, КОТОРУЮ МОЖНО ВЫДЕЛИТЬ 35 путемсложения и деления на два любойпары сигналов ВИП, установленных в противолежащих контрольных точках 1, 2 (илй 3, 4) При сравнении (6) и Р), а также (8) и (9)видно, что информацию о положении цент ра жесткости Оц,ж, здесь несут уже противофазные составляющие, которые можно выделить, используя операцию вычитания и деления на два С -ЕЕЬ+ЕуХ Экз - Эк 4 55Выделяя из (11) (1 2) координаты центражесткости х и з и подставляя их в (10), получаем формулу для Определения чистого сигнала, пропорционального ускорению ЭР(Дй 2-р Так ния виб ростен повыше ления и щих эна понетны ВИП, ус в соотве Исп виброисгде ар 1 и ар 2, аРз и аР 4- значения сигналов и служащих для измер вдоль рабочей оси;ак 1ак 4 - МГНОВЕ ния сигналов ВИП, с ния виброусокрени плоскости, перпендик вибростенда, по каса расположения контра мгновенные текущие отиволежащих ВИП, ния виброусокрения значе- змереего в ей оси ности нные текущиелужащих для ия, действующулярной рабочтельной к окружльных точек. ар - А -- В+ - С (13)% 6где А, В и С определяются по формулам (10)и (12). 5Величины угловых ускорений ек, еу, екопределяют следующим образом, Из(4) и(5)путем вычитания и деления на два получают 2 РаРз - а 4 4, 10 Аналогично из (2) и (3) находят(рутильное угловое ускорение гу получают путем сложения и деления на два сигналов ВИП, ориентированных в каса тельном направлении. Из (6) и (7) находят ак 1+ ак 225Подставляя (10) - (12), (14) - (16) в (13), получают формулу (1) для формирования сигнала обратной связи ао,с пропорционального ускорению ар в рабочем направлении вибрации с исключением помех от 30 угловых колебаний механической подсистемы вибростенда относительно переменного центра жесткости Оц.ж,.1(1 7) им образом, точность воспроизведерации на электродинамических вибдах может быть существенно йа, если формировать сигнал управо формуле (1) из мгновенныхтекучений сигналов четырех двухком- х или восьми однокомпонентных тановленных в контрольных точках тствии с заявляемым способом.ользование предлагаемого способа пытаний изделий позволит исклюистематическую погрешность в цепи обратной связи иэ-за угловых поперечных и крутильных колебаний механической подсистемы вибростенда при Изменяющемся положении центра жесткости, повысив тем самым достоверность виброиспытаний изделий.Формула изобретен ия Способ виброиспытаний изделий, по которому возбуждают с помощью вибростенда колебания испытуемого иэделия, измеряют мгновенные текущие значения виброускорения вдоль рабочей оси вибро- . стенда в четырех контрольных точках изделия, равномерно расположенных по окружности с центром, лежащим на рабочей оси вибростенда, и поддерживают заданный уровень виброусокрения с помощью сигнала обратной связи, который формируют из сигналов виброизмерительных преобразователей(ВИП), о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения погрешности воспроизведения заданного уровня виброускорения, в тех же контрольных точках измеряют также и мгновенные текущие значения виброускорения, действующего в плоскости, перпендикулярной к рабочей оси вибростенда, по касательной к окружности расположения контрольных точек, при этом рабочие оси ВИП, служащих для измерения виброусокрения вдоль рабочей оси, ориентируют в одинаковом направлении, рабочие оси остальных ВИП ориентируют в одинаковом относительно движения часовой стрелки направлении,.а сигнал ао.с. обратной связи формируют посоотношениюСоставитель А,Волоа Техред М.Чоргентал Редактор В.Данко орректор. М. Керецма Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгоро гарина, 10 Заказ 2761 Тираж ВНИИПИ Государственного комите 113035, МоскваПо по изобретеййям Ж, Раушская написное открытиям при ГКНТ СС 4/5
СмотретьЗаявка
4768922, 14.12.1989
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВ, НОВОСИБИРСКИЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
ВОЛОШИН АЛЕКСАНДР ВАСИЛЬЕВИЧ, ОСТРОМЕНСКИЙ ПЕТР ИВАНОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G01M 7/04
Метки: виброиспытаний
Опубликовано: 07.08.1992
Код ссылки
<a href="https://patents.su/6-1753321-sposob-vibroispytanijj-izdelijj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ виброиспытаний изделий</a>
Предыдущий патент: Устройство для передачи вибрации от вибровозбудителя испытуемому изделию
Следующий патент: Шестикоординатный вибростенд
Случайный патент: Устройство для предотвращения гидравли-ческих ударов b пульпопроводе