Установка для демонстрации колебаний транспортного средства Советский патент 1992 года по МПК G09B9/00 G01M17/00 

Установка относится к средствам обучения и может быть использована в учебном процессе для демонстрации колебаний транспортного средства и выявления опасных режимов транспортировки.

Известна установка для демонстрации колебаний транспортного средства, содержащая вибратор,основание ,связанное с вибратором, имитаторы подвески, установленные на основании, и макет корпуса транспортного средства, установленный на имитаторах подвески.

Также известна установка для демонстрации колебаний транспортного средства, содержащая вибратор, основание, связанное с вибратором, имитаторы подвески, установленные на основании, макет корпуса транспортного средства, установленный на

имитаторах подвески, вертикальные направляющие, закрепленные на основании и размещенные в продольных пазах, выполненных в макете корпуса транспортного средства, опоры, установленные на макете корпуса транспортного средства с возможностью перемещения в гтродолъном направ- лении и фиксации в заданном положении, имитатор груза, перевозимого на транспортном средстве, установленном на этих опорах посредством захватов.

К недостаткам данной установки можно отнести невозможность наблюдения: колебаний боковой качки макета корпуса транспортного средства и их влияние на колебания имитатора груза; таких главных колебаний, как галопирование и боковая качка; частот и форм колебаний, находящих 4СЛ СЛ

CJ

СЛ

N3

ся за пределами возможности визуального наблюдения. К недостаткам также относится ограниченность возможностей сравнительного анализа колебаний макета корпуса транспортного средства и имитатора груза.

Цель изобретения - расширение демонстрационных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что установка для демонстрации колебаний транспортного средства, содержащая вибратор, основание,связанное с вибратором, имитаторы подвески, установленные на основании, макет корпуса транспортного средства, установленный на имитаторах подвески, опоры, установленные на макете корпуса транспортного средства, имитатор груза, перевозимого на транспортном средстве, установленном на этих опорах посредством захватов, снабжена -грузами регулируемой массы, установленными на макете корпуса транспортного средства симметрично относительно продольной и поперечной вертикальных плоскостей, проходящих через центр масс транспортной системы, вибродатчиками, установленными на основании, на макете корпуса транспортного средства в местах крепления имитаторов подвески и опор и на имитаторе груза между захватами опор и включенными в цепь регистрирующих приборов.

На чертеже изображена установка, общий вид.

На основании 1, связанном с вибратором 2, на имитаторах подвески установлен макет 3 корпуса транспортного средства. Имитаторы подвески транспортного средства содержат пружину 4 и демпфер 5, выполненный в виде фрикционной пары с регулировочным винтом (не показано) для изменения силы трения (степени демпфирования). На макете 3 корпуса транспортного средства закреплены опоры б, имеющие возможность перемещения по продольному пазу 7 и фиксации в заданном положении посредством стопорных винтов 8, их количество при необходимости меняется. Каждая из этих опор 6 содержит стакан 9, втулку 10 и сменную пружину 11. На опорах 6 посредством захватов 12 установлен имитатор груза, перевозимого транспортным средством, выполненным в виде упругого стержня 13. Последний имеет возможность продольного перемещения относительно опор 6 и фиксации в заданном положении посредст- вом стопорных винтов 14. На обоих концах упругого стержня 13 установлены сосредоточенные массы 15, имеющие возможность осевого перемещения относительно упругого стержня 13 и фиксации в заданном положении посредством стопорных оинтов 16.

На макете 3 корпуса транспортного средства симметрично относительно продольной и поперечной вертикальных плоскостей, проходящих через центр масс транспортной системы, установлены четыре груза 17 регулируемой массы. На основании 1, на макете 3 корпуса транспортного средства, на имитаторе 13 груза установлены вибродатчики 18-20, связанные с интегрирующи0 ми усилителями, выходы которых соединены с регулирующими приборами (электронно-лучевая трубка, шлейфовый осциллограф и т.п., не показано). Упругие и массовые характеристики элементов установки

5 подбираются таким образом, чтобы она моделировала реальное транспортное средство с грузом.

Для демонстрации колебаний подпрыгивания всей транспортной системы как

0 твердого тела упругий стержень 13 фиксируется в положении, при котором центр массы транспортной системы в целом совпадает с центром упругости. Демпферы 5 посредством регулировочных винтов отключаются.

5 Включают вибратор 2. Плавным увеличением частоты колебаний основания 1 обеспечивается получение характерной формы колебаний при резонансе транспортной системы как единого целого относительно ос0 нования 1 на пружинах 4. Включением демпферов 5 демонстрируется их влияние на параметры колебаний подпрыгивания транспортной системы в целом. Равномер5 ным изменением массы каждого из четырех регулируемых грузов 17 наблюдаем влияние массы транспортной системы на частоту резонанса.

Для демонстрации колебаний подпры0 гивания груза как твердого тела относитель- но корпуса транспортного средства увеличивают частоту колебаний вибратора 2 до достижения резонансного режима колебаний упругого стержня 13 на пружинах 11

5 относительно макета 3 корпуса транспортного средства. Включением демпферов 5, изменением жесткости сменных пружин 11 опор б путем их замены и равномерным изменением массы каждого из четырех ре0 гулируемых грузов 17 демонстрируется их влияние на параметры колебаний подпрыгивания упругого стержня относительно макета 3 корпуса транспортного средства. Для демонстрации поперечных колеба5 ний упругого стержня как многоопорной балки с сосредоточенными массами в продольной вертикальной плоскости плавно регулируют частоту колебаний вибратора 2 до достижения такого резонансного режима, при котором вертикальные колебания макета 3 корпуса транспортного средства незначительны, а упругий стержень 13 совершает поперечные колебания с большой амплитудой, как упругая балка на нескольких опорах. Изменяем жесткости опор 6. их числа, смещением этих опор б и сосредоточенных масс 15, а также включением демпферов 5 демонстрируется их влияние на поперечные колебания упругого стержня 13. При этом i (аглядно иллюстрируется возможность ухода от опасного режима колебаний перевозимого транспортным средством (длинномерного) груза изменением места расположения сосредоточенных масс и опор, жесткости опор, их числа и место расположения для этого длинномерного груза.

Для демонстрации колебаний галопирования всей транспортной система как твердого тела упругий стержень 13 фиксируется в положении, при котором центр масс транспортной системы в целом совпадаете центром упругости. Демпферы 5 посредством регулировочных винтов отключаются. Изменяется симметрия масс грузов 17 относительно поперечной вертикальной плоскости, проходящей через центр м.асс транспортной системы путем равномерного уменьшения или увеличения грузов 17 с одной из сторон названной плоскости. Включают вибратор 2. Плавным увеличением частоты колебаний основания 1 обеспечивается получение характерной формы колеба- ,ний при резонансе транспортной системы как единого целого относительно основания 1 на пружинах 4. Включением демпферов 5 демонстрируется их влияние на параметры ко- леЬаний галопирования транспортной системы в целом. Равномерным изменением массы каждого из четырех регулируемых грузов 17 наблюдаем влияние массы транспортной системы на частоту резонанса.

Для демонстрации колебаний галопирования имитатора груза как твердого тела относительно корпуса транспортного средства перемещают упругий стержень 13 относительно опор 6 или вместе с опорами 6 вдоль продольного паза в макете 3 корпуса транспортного средства и плавно регулируют частоту колебаний вибратора до достижения такого резонансного режима, при котором возникают колебания галопирования имитатора груза как твердого тела относительно корпуса транспортного средства. Включением демпферов 5, изменением жесткости сменных пружин 11 опор б путем их замены и равномерным изменением массы каждого из четырех регулируемых грузов 17 демонстрируется их влияние на параметры колебаний галопирования упругого стержня 13 относительно макета 3 корпуса транспортного средства.

Для демонстрации колебаний боковой качки всей транспортной системы как твердого тела упругий стержень 13 фиксируется в положении, при кдтором центр масс

транспортной системы в целом совпадает с центром упругости. Демпферы 5 посредством регулировочных винтов отключаются. Изменяется симметрия масс грузов 17 относительно продольной вертикальной плоско0 сти, проходящей через центр масс транспортной системы путем равномерного уменьшения или увеличения масс грузов 17 с одной из сторон названной плоскости. Включают вибратор 2. Плавным изменени5 ем частоты колебаний основания. 1 обеспечивается получение характерной формы колебаний при резонансе транспортной системы как единого цело о относительно основания 1 на пружинах 4. Включением

0 демпферов 5 демонстрируется их влияния на параметры колебаний боковой качки транспортной системы в целом. Равномерным изменением массы каждого из четырех регулируемых грузов 17 наблюдаем влияние

5 массы транспортной системы на частоту резонанса.

С помощью соответствующих аналогичных операций установка позволяет демонстрировать совместные колебания

0 названных выше видов в различных комбинациях с обеспечением широкого спектра возможностей анализа колебаний транспортной системы за счет применения вибродатчиков 18-20, установленных на

5 основании 1, макете 3 корпуса транспортного средства и имитатора 13 груза с помощью регистрирующих приборов.

Применение предлагаемой установки позволяет наблюдать главные колебания

0 подпрыгивания, галопирования и боковой качки транспортной системы, как твердого тела, поперечные колебания имитатора груза, совместные колебания названных выше видов в различных комбинациях и анализи5 ровать их зависимость от массовых, жестко- стных и демпфирующих характеристик упругой системы, и таким образом существенно расширить демонстрационные возможности благодаря более полному

0 приближению модели к реальной транспортной системе.

Формула изобретения Установка для демонстрации колебаний транспортного средства по авт.св. №

5 1176364, отличающаяся тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей, она снабжена грузами регулируемой массы, установленными на макете корпуса транспортногр средства симметрично относительно продольной и поперечной вертикальных плоскостей, проходящих через центр масс транспортной системы, вибродатчиками, установленными на основании, на макете корпуса транспортного

средства в местах крепления имитаторов подвески и опор и на имитаторе груза между захватами опор и включенными в цепь регистрирующих приборов.

Использование: средства обучения и может быть использовано в учебном процессе для демонстрации колебаний транспортного средства и выявления опасных режимов транспортировки. Сущность: упругие и массовые характеристики элементов установки подбираются таким образом, чтобы она моделировала реальное транспортное средство с грузом. Включают вибратор. Плавно увеличивая частоту колебаний основания, получают характерные формы колебаний и регистрируют их на измерительной аппаратуре. Выявляя опасные режимы транспортировки, меняют число опор, регулируют их жесткость, изменяют массовые и демпфирующие характеристики упругой системы, при этом наглядно иллюстрируется возможность ухода от опасного режима колебаний перевозимого транспортным средством (длинномерного) груза. 2 ил. - сл с

16

s. Л

/ ,