Устройство для передачи вибрации от вибровозбудителя испытуемому изделию Советский патент 1992 года по МПК G01M7/04 

штшт.

Под&мый злемен/я 8и$ро8оз$у&тля Фм.1

фланцем 1, закрепленным на столе 3 вибровозбудителя, промежуточный элемент б 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, промежуточном элементе б 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 вибровозбудителя. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к технике виброиспытаний. Цель изобретения - повышение точности передачи линейных колебаний. Устройство содержит узел трения качения, включающий два диска 5, 9 и размещенные между ними в обойме 7 шарики 8. Поджатие обеспечивается упругим элементом 11 растяжения и соединенным с ним стержнем 10с резьбою. Передача вибрации осуществляется через полый переходник 2 с а со СА 8

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для передачи линейных колебаний от их источника к испытуемому 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 вибропередающие устройства, снижающие уровень поперечных вибронагрузок, за счет того, что собственные частоты колебаний объекта в поперечном направлении в новой 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 виб- ропередающее 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 изделия и расположенное между столом и подвижным элементом вибровозбудителя вибропе- редающее устройство, имеющее опорные пяты, закрепленные на столе и подвижном элементе вибровозбудителя, свободно уста- новленнйй 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

большим запасом динамической устойчивости.

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, связа- ных с фланцами с помощью сферических

шарниров.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является вибростенд, в котором устройство для передачи вибраций от вибровозбудителя к испытуемому издзлию 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 вибро1 возбудителя вследствие того, что возникающие при угловых колебаниях изделия

изгибающие моменты передаются на вибровозбудитель без изменения через узел трения качения (подшипниковый узел)

Цель изобретения - повышение точности испытаний и уменьшение влияния вибраций изделия на вибровозбудитель.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для передачи вибрации снабжено полым переходником, имеющим с одной стороны фланец для ei о закрепления на столе вибровозбудителя, 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 поджэтия включают упругий элемент растяжения, размещенный внутри переходника и закрепленный одним концом на его фланце, и соединенный с его вторым концом стержень, который свободно проходит через отверстия, выполненные в подпятнике, промежуточном элементе и контактирующем с последним диске, и выполнен с резьбой, на которую навенчен другой диск кроме того, устройство снабжено плоскими упругими элементами для центрирования подпятника и кронштейнами для крепления их концов на корпусе вибровозбудителя

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 - вид А на фиг.1.

Устройство содержит фланец 1 для крепления полого переходника 2 на столе 3 вибровозбудителя, полый переходник 2 снабжен подпятником 4, на который установлен узел трения качения через промежуточный элемент 5. выполненный с двумя цилиндрическими 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 посредством резьбы 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 объекта 12, при этом стержень 10 свободно проходит через отверстия, выполненные в подпятнике 4, промежуточном элемете 5 и диске б

Кроме того, для уменьшения влияния вибраций испытуемого объекта на вибровозбудитель устройство снабжено плоскими упругими элементами 13 для центрирования подпятника 4 и кронштейнами 14

для крепления их концов на корпусе вибровозбудителя.

Для предотвращения самоотвинчивания диска 9 и стержня 10 установлены контровочные гайки 15 и 16.

Устройство работает следующим образом.

Включают вибростенд, и линейные колебания стола 3 вибровозбудителя через ус0 тройство 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,

5 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 испытуемый

0 объект 12 колебания стола 3 вибровозбудителя в поперечном направлении на частотах поперечных резонзнсов подвижного элемента вибровозбудителя, так как резонансная частота поперечных колебаний

5 испытуемого объекта 12, как твердого тела, закрепленного на устройстве, благодаря его высокой податливости в поперечном направлении не првышает низшую чабтоту ди- апазона испытаний. В этом случае

0 испытуемый объект 12, соединенный резьбовым стержнем 10с упругим элементом 11 растяжения с фланцем 1, нагружается в эа- резонансной зоне и остается неподвижным, а подпятник 4 с промежуточным элементом

5 5 и диском 6, перемещаясь по шарикам 8 в кольцевой обойме 7, смещается в поперечных направлениях. Однако при этом силы трения качения на плече, равном высоте полого переходника 2 и подпятника 4, создают

0 момет, который приводит к угловым перемещениям подвижного элемента вибровоз-бу- дителя и к возможному его заклиниванию в зазоре с корпусом.

Для предотвращения подобных угловых

5 перемещений предназначены плоские упругие элементы 13, соединяющие подпятник 4 в радиальных направлениях через кронштейны 14с корпусом вибровозбудителя и воспринимающие силы трения качения

0 шариков 8 на подпятник 4. При этом на частотах поперечных резонансов подвижного элемента вибровозбудителя поперечное смещение стола вобровозбудителя 3 будет сопровождаться его угловым поворо5 том 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 через них угловых колебаний на испытуемый объект 12. При предварительном взаимодействии подпятника 4 с промежуточным элементом 5 он будет при своих угловых поворотах накатываться плоским торцем на цилиндрическую поверхность промежуточного элемента 5 или в перпендикулярном направлении совместно с промежуточным элеметом 5 накатываться его цилиндрической поверхностью на плоский торец диска 6.

В результате поворота полого переходника 2 с подпятником 4 относительно диска 6 угловое перемещение подвижного элемента вибровозбудителя на испытуемый объект 12 не передается. Также не будут возбуждаться при нагружении угловые колебания испытуемого, обьекта на изг.бной жесткости вибропередающего утсройстаа, как в зарезонансной системе.

Изгибная жесткость устройства равняется изгибной жесткости упругого элемента 11 растяжения и будет значительно ниже собственной поеперчной жесткости устройства. При этом частота угловых колебаний системы испытуемый объект (как твердое тело) - вибропередающее устройство будет ниже частоты поперечных колебаний данной системы, которая определяет низшую границу рабочего диапазона испытательных частот, тем самым исключается угловой резонанс1 объекта на устройстве и повышается точность передачи линейных колебаний.

Повышение точности передачи линейных колебаний достигается в .изобретении также за счет исключения передачи на испытуемый объект сил трения качения, возникающих в известном устройстве при поперечном 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 а диапазоне частот 5 - 2000 Гц при максимальном уровне передаваемых усилий до 5 103 Н. При этом ибежание позволяет проводить нагружение испытуемого объекта од- новременно по трем взаимно перпендикулярным направлениям.

Формула изобретений

переходником, веющим с одной еторонь фланец для не о на стояе аибровозбудмте- 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 поджатая 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.

оно снабжено плоскими упругими элементами для центрирования подпятника и кронштейнами для крепл ения их концов на корпусе вмбровозбудителя.

Вид И

Фиг. 2