Вибрационная установка Советский патент 1984 года по МПК G01M7/00 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к вибрационным установкам с магнитострик1Ц онными вибровозбудителями. Известна вибрационная установка, содержащая магнитострикционный виброврзбудитель, симметричный относительно узлового сечения, в котором он закреплен на опоре, выполненной в виде стакана Cl3« Однако такое выполнение вибрационной установки пригодно только для сшФ1етричных вибровозбудителей, поскольку в этом колебания на опору не передаются. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является вибрационная установка, содержащая магнитострнкционный вибровозбудитель с концентратором, торцовая поверхность которого служит для закреп ления испытуемого и образцового датчиков, активную опору, включающую на строенные на резонанс последовательн соединенные элементы, выполненные в виде стаканов и дисков, первый из которых жестко присоединен к концент ратору « его узловом сечении 2 ), В этой установке рассогласование колебательной системы уменьшается пу тем последовательного соединения изо ляторов, длина каждого из которых равна четверти длины волны и присоединяемых один к другому узловыми сечениями. Это позволяет уменьшить рас согласование колебательной системы, однако приводит к частичной потере энергии, затрачиваемой на колебания системы изоляторов, играющей роль св еобразного гасителя колебаний. Целью изобретения является повьше ние эффективности вибрационной установки. )Поставленная цель достигается тем что в вибрационной установке, содержащей магнитострикционный вибровозбу днтель с концентратором, торцовая поверхность которого служит для закрепления испытуемого и образцового датчиков i активную опору, включaюп yю настроенные на резонанс последовател но соединенные элементы, вьтолненные в виде стаканов и дисков, первый из которых жестко присоединен к концент ратору в его узловом сечении, первый элемент активной опоры выполнен в виде стакана, высота которого равна четверти длины волны, второй - в РИде диска, диаметр которого равен половине длины волны, а третий - в виде стакана, высота которого равна нечетному числу четвертей длины продольной волны, при этом узловое сечение каждого предыдущего элемента присоединено к пучности последующего. Цпя исключения возможности поперечного смещения без ограничения свободы продольных перемещений виб- ровозбудителя в узловом сечении вибровозбудителя может быть установлена подвижная опора. Благодаря такому выполнению обеспечивается передача колебаний на конец концентратора, где установлены испытуемый и образцовый датчики, что приводит к увеличению амплитуды колебаний. Поэтому устройство является своеобразным усилителем колебаний, что способствует более полному исполь зованию энергии колебаний. На чертеже схематично представлена вибрационная установка. Вибрационная установка содержит магнитострикционный вибровозбудитель I с концентратором 2, на торцовой поверхности которого закрепляются испытуемый и образцовый датчики 3 и 4, активную опору, состоящую из настроенных на резонанс последовательно соединенных элементов: стакана 5, высота которого равна четверти длины волны, диска 6, диаметр которого равен половине длины волны, и стакана 7, высота которого равна нечетному числу четвертей длины продольной волны. Каждый предыдущий элемент.активной опоры своим узловым сечени- ем присоединен к пучности последукяцего. Установка снабжена подвижной опорой 8, установленной в узловом сечении магнитострикциониого вибровозбудителя I и опирающейся на основание установки. Установка работает следующим образом. При включении вибровозбуднтеля I концентрЬтор 2, жестко укрепленный в узловом сечении на активной опоре, действует на нее с некоторой силой F, причиной которой является смещение центра масс концентратора/2 вследствие его асимметрии относительно узлового сечения. Возникновение си-пыР, носящей инерционный характер, обусловлено, наряду с асим- метричностью, трансформацией скорости, обеспечивающей увеличение амплитуды смещения на конце концентратора в 31087 месте установки испытуемого и образцового датчиков 3 и 4. Сила F, деиствующая на стакан 5,-возбуждает в нем стоячую волну, узел которой будет в сечении, где стакан 5 жестко закреп- 5 лен на диске 6. Так как диск 6 не является абсолютно жестким, то ампли- . туда смещения не равна нулю. Поэтому колебания передаются от стакана 5 на полуволиовый диск 6; в узловой ску- 10 ченности которого ампли-туда не равна нулю из-за неабсолютной жесткости стакана 7. Амплитуда смещения колебаний, передающихся на стакан 7, существенно меньше смещения узлового )5 сечения концентратора 2. Благодаря этому смещение в сечении соединения стакана 7 с основанием установки бу7934дет близким к нулю. С другой стороны на конце концентратора 2 будут суммироваться амплитуда смещения конца концентратора 2 и амплитуда смещения элементов опоры, Суммирование амплитуд дает возможность значительно увеличить колебательные ускорения на звуковых частотах, Использование изобретения цозволяет повысить эффективность установки, за счет снижения энергии, подводимой к вибровозбудителю для получения значительных амплитуд колебаний в звуковом диапазоне частот, что обеспечивает проведение испытаний датчиков при амплитудах колебаний, близких к эксплуатаЦионным.

I. ВИБРАЦИОННАЯ УСТАНОВКА, содержащая магнитострикционный вибровозбудитель с концентратором, торцовая поверхность которого служит для закрепления испытуемого и образцового датчиков активную опору, включающую настроенные- на резонанс последовательно соединенные элементы. 1$ Л5 йг1Й г :/Ш;Л выполненные в виде стаканов и дисков, первый из которых жестко присоединен к концентратору в его узловом сечении, отличаю п{аяс я тем, что, с целью повьпиения эффективности, первый элемент активной опоры выполнен в виде стакана, высота которого равна четверти длины волны, второй - в виде диска, диаметр которого равен половине длины волны, а третий - в виде стакана, высота которого равна нечетному числу четвертей длины продольной волны, при этом узловое сечение каждого предыдущего элемента присоединено к пучности последующего.( СО 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена подвижной опорой, установленной в узловом сечении магнитострикционного вибровозбудителя.С 00 со со