Способ исследования эффективности виброизолирующего устройства с тросовыми элементами Советский патент 1988 года по МПК G01M7/00 

со

00

Изобретение относится к области испытаний виброизолирующих устройств на динамические воздействия, а именно к способам исследования эффективности виброизо- лирующих устройств с тросовыми элементами.

Целью изобретения является определение оптимальных параметров виброизолиру- ющего устройства.

На фиг. 1 показана статическая характеристика виброизолирующего устройства при действии сжимающей нагрузки; на фиг. 2 и 3 - схемы установок для исследования эффективности виброизолирующего устройства; на фиг. 4 - тросовый элемент с установленными на нем стяжными хомутами.

Способ заключается в следующем. Виброизолирующее устройство устанавливают на платформе 1 вибростенда и нагружают статической нагрузкой. Устанавли- °ают на виброизолирующем устройстве объ- кт 2 виброзащиты заданной массы и подергают устройство вибронагружению с раз- ичными уровнями в диапазоне частот ис- ытаний, каждый раз ступенчато изменяя еличину статической нагрузки и коэффициент демпфирования. При этом регистриру- от амплитуды колебаний на входе и выходе иброизолирующего устройства. Изменение татической нагрузки Р производят приложением к тросовым элементам 3 сжимаю- дего усилия при фиксированной величине лассы объекта 2 виброзащиты в пределах частка характеристики потери устойчивости росовых элементов (в пределах значений i и PZ на фиг. 1). Предельные значения татической нагрузки Р и Р, нижнее и верх- lee, соответственно устанавливают из усло- шя сохранения устойчивости тросовых эле- лентов во время вибронагружения и из ус- 10ВИЯ полного выбора рабочего хода тросо- юго элемента на сжатие при закритическом 1еформировании.

По соотнощению амплитуд колебаний йа входе виброизолирующего устройства iji на его выходе - на объекте 2 виброзащи- tbi судят об эффективности виброизолирую- 1(цего устройства.

Исследования эффективности виброизо- ирующего устройства производят с помо- 11цью установки, содержащей основание 4, ;|акрепленное на платформе 1 вибровозбу- Дителя, на котором установлены щпильки 5, расположенные равномерно по окружности, пример, с углом 120° относительно рабо- 1|ей оси вибровозбудителя, три пары соосных Другдругуобоймб, 7;8, 9и 10, 11, из которых Две пары обойм 6, 7 и 8, 9 жестко закреплены 1)а противоположных концах щпилек 5 с по- Ioщью гаек 12 и 13. В обоймах выполнено rio два концентрических ряда отверстий, (квозь которые пропущены тросовые элемен- ijbi 3 (отрезки тросов). Отверстия в обоймах fiaBHOMepHO размещены по концентрическим

окружностям, диаметры которых в каждой из обойм 6, 9 и 10 равны D и Da (), а в обоймах 7, 8 и 11 - rf| и flf2 ()- Обоймы с одинаковыми диаметрами кольцевых рядов отверстий в смежных парах 9, 10 и 7, 11 обращены друг к другу.

Между величинами диаметров D, Dz, d и dz рекомендованы следующие соотно- щения:

Z),d,+2(1...3)d,p;

Z)(1...3)d,p; где drp - диаметр троса.

В отверстиях обойм б-И пропущены тросовые элементы 3, заиХемленные между обоймами каждой пары. Тросовые элеменr ты 3 могут быть снабжены стяжными хомутами 14 (фиг. 4), жестко установленными в нескольких местах по их длине, например, с щагом /г. Для повыщения демпфирующих свойств щаг h расположения стяжных хомутов 14 уменьщается от середины длины тро0 сового элемента 3 между парами обойм, например обоймами 8 и 9 и обоймами 10 и 11, к концам.

Установка снабжена направляющими, выполненными в виде продольных пазов 15 в щпильках 5 в сочетании с пазами в обой- ме 11, и установленными в них щариками 16. Наличие направляющих исключает кручение обоймы 11 с установленным на ней объектом 2 виброзащиты вокруг продольной оси Z при потере устойчивости тросовых элеменQ тов 3.

Каждая пара обойм 6, 7; 8, 9 и 10, 11 снабжена стяжными винтами 17-19 с гайками 20-22. На обойме 11 размещены узлы для закрепления объекта 2 виброзащиты. Установка может быть снабжена гидро

, цилиндром 23, связанным с обоймами 8, 9 Обоймы 8 и 9 при этом устанавливают с возможностью перемещения относительно оси Z при перемещении порщня 24 гидроцилиндра 23.

Пример. Виброизолирующее устройство

0 устанавливают на платформе 1 вибровозбудителя. Устанавливают на обойме 11 объект 2 виброзащиты. Статическое нагружение осуществляют только за счет веса объекта 2 виброзащиты или дополнительно за счет перемещения вверх-вниз внещней обоймы 6 перемещением гаек 12 или при наличии гидроцилиндра 23 величиной его реакции.

Виброизолирующее устройство подвергают вибрационному нагружению с различными амплитуд ами в исследуемом диапазоне

П частот, изменяя демпфирование в тросовых элементах 3 и величину статической нагрузки в пределах участка потери устойчивости, что соответствует участку АБ характеристики виброизолирующего устройства (фиг. 1, где Р - статическая сжимающая нагрузка;

5 1 - ее значение, при котором наблюдается потеря устойчивости тросовых элементов 3; PZ - значение, при котором происходит выбор рабочего хода тросовых элементов 3

при их закритическом деформировании). Участок БВ характеристики соответствует контакту смежных пар обойм после выборки рабочего хода тросовых элементов 3.

По соотношению амплитуд возбуждаемых колебаний и амплитуд колебаний на объекте 2 виброзащиты в исследуемом диапазоне частот судят об эффективности виброизолирующего устройства. Изменяя статическую нагрузку, добиваются вариации динамических характеристик (жесткости, собственной частоты) виброизолирующего устройства в широком диапазоне параметров.

Закритическое поведение тросовых элементов 3 состоит, главным образом, из изгиба и скручивания. В случае значительного изгиба волокон изгнбная жесткость троса может быть определена по зависимости

, ,13 l-2L L 412 L /

где п - число проволок в тросе; г - радиус проволок в тросе; L - отношение длины проволоки к номинальной длине тросового элемента;

Е - модуль упругости материала проволок троса.

При трении проволок и прядей проволок в тросе между собой происходит рассеяние энергии, величина которого зависит как от амплитуд колебаний, так и от величины трения проволок и прядей проволок.

Демпфирование в виброизолирующем устройстве изменяют с помощью хомутов 14. При этом в зависимости от расстояния между стяжными хомутами 14 может изменяться также и изгибная жесткость тросовых элементов 3. При исследованиях возможно получение виброизоляторов с жесткой и мягкой упругими характеристиками, а также характеристиками квазинулевой и даже отрицательной жесткости.

Предлагаемый способ расширяет возможности оптимизации характеристик виброизолирующих устройств, в особенности на стадии проектирования, обеспечивает вариацию параметров в широких пределах и позволяет синтезировать оптимальную характеристику виброизолирующего устройства заданной эффективности в исследуемом

0 диапазоне рабочих нагрузок и частот.

Формула изобретения

Способ исследования эффективности виб5 роизолирующего устройства с тросовыми элементами, по которому виброизолирующее устройство с объектом виброзащиты устанавливают на платформе вибростенда, нагружают статической нагрузкой, подвергают вибрационному нагружению с различными

0 уровнями, каждый раз ступенчато изменяя величину статической нагрузки и коэффициент демпфирования, при этом регистрируют амплитуды колебаний на входе и выходе виброизолирующего устройства и по их соотношению судят об эффективности виброизолирующего устройства, отличающийся тем, что, с целью определения оптимальных параметров виброизолирующего устройства, изменение статической нагрузки производят приложением к тросовым элементам сжи0 мающего усилия при фиксированной величине массы объекта виброзащиты в пределах участка характеристики потери устойчивости тросовых элементов, при этом нижнее значение диапазона изменения статической нагрузки устанавливают из условия

5 сохранения во время вибронагружения устойчивости тросовых элементов,а верхнее - из условия полного выбора рабочего хода тросового элемента на сжатие при закритическом деформировании.

5

Изобретение относится к области исследований эффективности виброизолирую- щих устройств с тросовыми элементами. Целью изобретения является определение оптимальных параметров Ешброизолирую- пдего устройства. Виброизолирующее устройство с объектом виброзащиты нагружают статической нагрузкой и подвергают вибрационному нагружению с различными уровнями, каждый раз ступенчато изменяя величину статической нагрузки и коэффициент демпфирования. Изменение статической нагрузки производят приложением к тросовым элементам сжимающего усилия при фиксированной величине массы объекта внбро- защиты в пределах участка характеристики потери устойчивости тросовых элементов па сжатие. Нижнее значение диапазона измерения статической нагрузки устанавливают из условия сохранения во время вибро- нагружения устойчивости тросовых элементов. Верхнее значение устанавливают из условия полного выбора рабочего хода тросового элемента на сжатие при закритиче- ском деформировании. Регистрируя амплитуды колебаний на входе и выходе виброизолирующего устройства, по их соотношению судят об эффективности виброизолирующего устройства. 4 ил. i сл

Фи.д

ilt