Вибростенд Советский патент 1993 года по МПК G01M7/06 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания и калибровки вибродатчиков.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет создания пространственной вибрации с поступательными и угловой компонентами.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства; на фиг.2 - то же, вид сверху.

Вибростенд содержит корпус 1, четыре виброплатформы 2, 3 и 4, 5 для установки испытуемых изделий 6 и два соосно установленных в корпусе 1 и связанных с виброплатформами 2, 3 и 4, 5 пьезовибратора 7, 8. Вибростенд снабжен упругим элементом 8, служащим для связи пьезовибраторов 7, 8с виброплатформами 2,3 и балками 10,11, лежащими в параллельных плоскостях и связанными через упругие шарниры 12 с серединами обеих пар противоположных сторон упругого элемента 9, обеспечивающими связь вибростолов 4, 5 с пьезовибра- торами 7, 8. Упругий элемент 9 выполнен в виде параллелограмма с жесткими накладками 13, 14 в его вершинах, лежащих на диагонали параллелограмма, совпадающей с рабочей осью пьезовибраторов 7, 8. Вибростенд снабжен также упругой перемычкой 15, расположенной по второй диагонали параллелограмма упругого элемента 9, автоколебательной системой возбуждения поперечных колебаний упругой перемычки 15, включающей вибровозбудитель 16 и виброприемник 17, включенные в схему возбуждения (на чертеже не показана). Виброплатформы 2, 3 соединены с упругим элементом 9 в вершинах, лежащих на второй диагонали, совпадающей с упругой перемычкой 15.

Источник постоянного напряжения (на чертеже не показан) соединен с пьезовиб- раторами 7, 8, а установленные в корпусе 1 винты 18, 19 и шайбы 20, 21 служат для регулировки поджатия пьезовибраторов 7, 8 к накладкам 13, 14 через шайбы 18, 19.

Вибростенд работает следующим образом.

При подаче на пьезовибраторы 7,8 противофазного синусоидального напряжения упругий элемент 9 виброплатформы 2.3 и 4, 5 с установленными на них испытуемыми изделиями 6 совершают гармонические колебания в направлении оси симметрии (Х-Х) по диагонали другого элемента 9. Частота и амплитуда этих колебаний пропорциональны частоте и амплитуде подаваемого на пьезовибраторы 7, 8 напряжения. При подаче напряжения на вибровсзбудитель 16, включенный в автоколебательный контур, возникают резонансные противофазные

линейные колебания виброплатформы 2, 3, направленные вдоль оси Y-Y по второй диагонали упругого элемента 9, и противофазные угловые колебания виброплатформ 4, 5

вокруг оси Z-Z, проходящей через центр упругого элемента 9 и центры вращения виброплатформ 4, 5.с установленными на них испытуемыми изделиями 6. Для перестройки резонансной частоты колебаний

необходимо с помощью источника постоянного напряжения подать на пьезовибраторы 7, 8 напряжение постоянного уровня одной полярности, которое, вызывая деформацию сжатия или растяжения упругого элемента 9 вдоль оси Y-Y, приводит к изменению резонансной частоты колебаний механического резонатора (упругой перемычки 15) за счет изменения усилия ее натяжения, а следовательно, и виброплатформ 2, 3 и 4, 5 с установленными на них испытуемыми Изделиями 6.

Для создания механических колебаний виброплатформы 2, 3 и 4, 5 сложной формы, например, модулированных по частоте

вдоль оси Y-Y и вокруг оси Z-Z, необходимо подать на пьезовибраторы 7, 8 синфазное синусоидальное напряжение, которое вызовет через упругий элемент 9 синусоидальное изменение усилия натяжения

механического резонатора (упругой перемычки 15), что приведет к модулированию частоты колебаний испытуемых изделий 6, установленных на виброплатформах 2,3 и 4,

Для создания вибрации виброплатформ 2, 3 направленной соответственно вдоль двух осей X-Х и Y-Y и одновременного задания линейных колебаний вдоль оси X-Х и угловых - вокруг оси Z-Z виброплатформам

4, 5 необходимо подать на пьезовибраторы 7, 8 противофазное синусоидальное напряжение, которое вызовет колебания упругого элемента 15 по оси X-Х, автоколебательная система возбудит колебания упругой перемычки 15 на ее резонансной частоте. В результате сложения линейных колебаний вдоль осей X-Х, Y-Y виброплатформы 2,3с изделиями 6 совершат двухкомпонентные колебания, а сложения линейных колебаний

вдоль оси X-Х и угловых вокруг оси Z-Z виброплатформы 4, 5 с изделиями 6 совершат комбинированные колебания.

Первоначальную настройку и регулировку вибростенда производят поджатием

пьезовибраторов, 8опорными винтами 18, 19 через шайбы 20,21 к жестким накладкам 13,14 упругого элемента 9.

Формула изобретения Вибростенд, содержащий корпус, две виброплатформы, служащие для закреплен

ния изделий, испытываемых на воздействие поступательной вибрации, два пьезовибра- тора, соосно установленных в корпусе, упругий элемент для связи пьезовибраторов с виброплатформами, выполненный в виде параллелограмма с жесткими накладками в его вершинах, лежащих на диагонали, совпадающей с рабочей осью пьезовибраторов, упругую перемычку, которая расположена по второй диагонали параллелограмма и соединена с виброплатформами, связанными с упругим элементом в вершинах, лежащих на второй диагонали, автоколебательную систему возбуждения поперечных колебаний упругой перемычки и винты для поджатия пьезовибраторов к жестким накладкам, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональ0

5

ных возможностей за счет создания также и пространственной вибрации с поступательными и угловой компонентами, он снабжен двумя дополнительными виброплатформами, служащими для закрепления изделий, испытываемых на воздействие пространственной вибрации, установленными с возможностью поворота относительно оси, перпендикулярной плоскости параллелограмма и проходящей через точку пересечения его диагоналей, и двумя расположенными в параллельных плоскостях жесткими балками, на каждой из которых закреплена одна из дополнительных платформ, при этом концы балок связаны через упругие шарниры с серединами разных пар параллельных сторон параллелограмма.

Использование: испытания и калибровка вибродатчиков. Сущность изобретения: вибростенд содержит две пары виброплатформ (2), (3) и (4), (5), первая из которых служит для закрепления изделий (6) испытываемых на воздействие поступательной вибрации, а вторая - на воздействие пространственной вибрации с поступательными и угловой компонентами, упругий элемент (9) в виде параллелограмма и комплекс средств вибровозбуждения. Этот комплекс имеет два соосно установленных в корпусе (1) пьезовибратора (7), (8), связанных с параллелограммом в вершинах, лежащих на одной диагонали, соединенную с виброплатформами (2), (3) упругую перемычку (15) и автоколебательную систему возбуждения ее поперечных колебаний. Виброплатформы (2), (3) связаны с параллелограммом в вершинах, лежащих на второй диагонали. Виброплатформы (4), (5) установлены с возможностью поворота относительно оси, перпендикулярной плоскости параллелограмма и проходящей через точку пересечения его диагоналей, и закреплены на жестких балках (10), (11) соответственно. Концы балок связаны через упругие шарниры (12) с серединами разных пар параллельных сторон параллелограмма. 2 ил.