СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ИЗДЕЛИЙ НА ВИБРАЦИЮ Советский патент 1973 года по МПК G01M7/06 B06B1/16 

1

Изобретение относится к области испытаний изделий на вибропрочность и виброустойчивость.

Известны стенды для испытания изделий на вибрацию, сОхТ,ержандие подвижную систему, включающую платформу для установки испытуемого изделия и средства ее подвески, дебалансные вибраторы с регулируемым фазовым .положением дебалансов, плоскости вращения которых перпендикулярны установочной -ПЛОСКОСТИ платформы, а оси вращения лежат в одной плоскости, и привод вибраторов.

Однако в известных стендах плоскости вращения дебалансов параллельны, а это снижает точность воспроизведения задаваемых процессов вибрации из-за того, что нельзя обеспечить прохождение линии действия равнодействующих сил через центр масс подвижной системы, включающей и испытуемое изделие. Кроме того, такая устаповка вибраторов в параллельных плоскостях обеспечивает вибрации лищь в трех координатах: двух линейных и одной угловой.

Цель изобретения - повыщепие точности воспроизведения колебаний и создание их по любой линейной и угловой координатам.

Для этого в предлагаемом стенде плоскости вращения дебалансов образуют .прямую призму, внутри которой лежит центр масс подвижной системы.

На фИГ. 1 изображена схема вибростенда; на фиг. 2-схема дебалапсного вибратора; на фиг. 3 - настройка вибраторов для создания вертикальных колебаний по оси OZ; на

фиг. 4 - настройка вибраторов для создания горизонтальных колебаний по оси ОХ на фиг. 5 - настройка вибраторов для создания горизонтальных колебаний по оси О К; на фиг. 6 - пастройка вибраторов для создания

крутильных колебаний вокруг оси ОХ; на фиг. 7 - настройка вибраторов для создания крутильных колебаний вокруг оси OY «а фиг. 8 - настройка вибраторов для создания крутильных колебаний вокруг оси OZ.

Подвижная система стенда содержит платформу 1 и средство подвески, образованные упруги.ми опорами 2, установленными по угла.м платформы 1. Колебания возбуждаются дебалансными вибраторами 3-6, получающими вращение от привода 7. Каждый из вибраторов содержит (см. фиг. 2) два ротора 8 и 9, кинематически св/азанных синхронизирующей зубчатой передачей 10, с поворотными дебалансами 11 и 12 и дебалансами 13 и 14, закрепленными соответственно на валах 15 и 16. Изменение фазового положения дебалансов может быть осуществлено на ходу нодачей жидкости или сжатого газа в соответствующие камеры 17-20. Положение поворотных дебалансов 11 и 12 регулируется .независимо для

каждого вибратора при помощи гидро- или пневмосистемы (на чертеже не показана). Для обеспечения кол-гаактности .конструкции и простоты синхронизации вибраторов 3-6 вращение им передается при помощи вертикального вала 21, расположенного в центре платформы 1, и конической раздаточной коробки 22.

Вибраторы 3-б установлены друг против друга так, что плоскости вращения дебалансов перпендикулярны установочной плоскости 23 платформы и образуют прямую призму, внутри которой лежит центр масс подвижной системы, включая и массу испытуемого изделия. Кроме того, необходимо, чтобы оси вращения дебалансов лежали в одной плоскости.

В качестве примеров приведены вибрации в трех угловых и в трех линейных направлениях. Векторы сил, создаваемых вибраторами 3-6 соответственно обозначаются F, -Fz, РЗ, F/,.

Равнодействующие сил и моменты обозначаются FX, FY, FZ, MX, MY, MZ, расстояние между вибраторами 4 и б - /, .между вибраторами 3 и 5 - k, между центром масс подвижной системы и плоскостью осей - г.

Для осуществления вертикальной вибрации (фиг. 3) вибраторы должны быть настроены так, чтобы равнодействующий вектор силы

проходил через центр масс подвижной системы «платформа -{- изделие.

Для осуществления горизонтальной вибрации вдоль оси ОХ (фиг. 4) вибраторы 3 и

5настраива1отся так, чтобы результирующий вектор FX , прощел через проекцию на плоскость их осей центра масс подвижной системы. Момент Му | А|-г компенсируется настройкой вибраторов 4 и б по правилу;

F, --F,, -(F,.l) (F.r).

Для осуществления горизонтальной вибрации вдоль оси 0-У (фиг. 5) вибраторы 4 и

6настраиваются аналогично вибраторам 3, 5 в предыдущем случае: Ру .

Вибраторы 3 и 5 настраиваются аналогично вибраторам 4 и б в предыдущем случае:

Рг Рв, -(F,-k) (.

Для осуществления крутильных колебаний вокруг оси ОХ (фиг. 6) вибраторы 3 и 5 настраиваются по правилу:

F, -F,, ,.l.

Для осуществления крутильных колебаний вокруг оси О У (фиг. 7) вибраторы 4 и б настраиваются по правилу:

J, -F,, My F,-k.

Для осуществления крутильных колебаний вокруг оси OZ (фиг. 8) вибраторы настраиваются по правилу:

р - р W - F

1 -- л 2 4

Mz F,-k + F,.L

Благодаря .наличию непрерывно, регулируе.-, мых вибраторов можно переходить от одного испытательного режима к другому без остановки стенда. В зависимости от настройки, вибраторов стенд может двигаться по любой

угловой и любой линейной координате. Коли-чество вибраторов произвольное, но для простоты, управления желательно четное с .по-парно симметричным расположением относительно центра масс подвижной системы

стенда.

Предмет изобретения

Стенд для испытания изделий на вибрацию, содержащий подвижную систему, включающую платформу для установки испытуемого изделия и средства ее нодвески, дебалансные вибраторы с регулируемым фазовым положением дебалансов, плоскости вращения которых перпендикулярны установочной плоскости ллатформы, а оси вращения лежат в одной плоскости, и привод вибраторов, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности воспроизведения колебаний и создания их по любой линейной и угловой координатам, плоскости вращения дебалансов образуют прямую призму, внутри которой лежит центр масс подвижной системы.

ZJ

//Z

(Риг.1

1R

P f -- .

Напраблвиие 1 колвВаний

-ч

®2)

/±:

Фиг.

SQ

€)€)

(Р«г 5

Фаг S