Стенд для испытания изделий на воздействие затухающих колебаний Советский патент 1979 года по МПК G01M7/00 G01P21/00 

Изобретение относится к испытатель ной технике, в частности к стендам для испытания изделий на динамические нагрузки, а именно на воздействие затухаквдих колебаний, и может быть применено, например, для градуировки акселерометров . Известны стенды для градуировки акселерометров, Содержащие- цилиндр с поршнем, закрепленный на поршне стол для установки испытуемого изделия, подключенный к цилиндру источник давления, фиксатор начального положения поршня и средства для его торможения 1 Такие стенды могут воспроизвестиединичный импульс ускорения, но не затухающие колебания. Ближайшим по технической сущности к данному изобретению является стенд для испытания изделий на воздействие затухающих колебаний, содержащий корпус в виде полого цилиндра, стол для закрепления испытуемого объекта, прикрепленный к корпусу упругий элемент для подвеса стола, силовозбудитель, соединенный с центром упругого элемента шток и фиксатор начального положения штока 2. Силовозбудитель, воздействуя через шток на упругий злемент, выводит стол из положения равновесия. В этом новом положении шток закрепляется фиксатором. После отключения фиксатора стол, подвешенньйй на упругом элементе, входит в режим свободных затухающих колебаний, Недостатчом стенда является сложность его конструкции, обусловленная наличием силовозбудителя как отдельного узла и возрастанядая при попытках увеличить амплитуду и частоту нагрузки путем увеличения жесткости упругого элемента. Цель изобретения - упрсацение конструкции, повышение амплитуды и частоты нагрузки. Эта цель достигается благодаря тому, что стенд снабжен поршнем, на котором закреплен фиксатор, полость корпуса выполнена ступенчатой с отношением диаметров ступеней, ранным 0,6 - 0,7,- упругий элемент выполнен в виде мембраны, закрепленной по контуру на торце большей по диаметру ступени полости корпуса, поршень установлен в ступени меньшего диаметра, а Силовозбудитель выполнен в виде источника давления, подключенного к полости. Описываемый стенд схематически изображен на чертеже. Стенд содержит корпус 1 в виде цилиндра со ступенчатой полостью. На свободном (верхнем по чертежу) тор це большей по диаметру ступени полости корпуса 1 закреплена по контуру (или.выполнена заодно со стенкой корпуса 1) мембрана 2, являющаяся упругим элементом для подвеса стола (на чертеже не показан), к которому крепите д испытуемое -изделие (на чертеже также не показано) .С центром мембраны 2 соединен шток 3, имеющий на другом конце фиксатор 4 своего начального положения, Фиксатор 4 через опоры 5 закреплен на поршне 6, который установлен в меньшей по диаметру ступени полости корпуса 1. К полости корпуса 1 через штуцер 7 подключен источник давления (на чертеже не показан), образующий вместе с полостью корпуса 1, мембраной 2 и поршнем 6 силовозбудитель. Диаметр поршня 6 и меньшей ступени полости корпуса i составляет 0,6 - 0,7 диаметра мембраны 2 и большей ступени полости корпуса 1. При таком соотношении силы давления, действующие на шток 3 со стороны порш ня 6 и мембраны 2, примерно равны (часть сил давления, действующих на мембрану 2,-передается на стенки корпуса. 1) . При подаче давления в полость кор.пуса 1 мембрана 2 стремится прогнуться и выйти из положения равновесия. Однако поскольку поршень 6 действует через опоры 5 и фиксатор 4 на шток 3 с той же силой, что и мембрана 2, центр ее остается на месте и деформа ции мембраны 2 практически не происходит. Деформация штока 3, которая позволила бы переместиться центру мембраны 2, компенсируется смещением в другую сторону поршня 6. После достижения заданного давления Е полости корпуса 1 фиксатор 4 отключается, ра рывая связь между мембраной 2 и порш нем 6. Мембрана 2 получает свободу вместе с закрепленными на ней стоом и испытуемым изделием входит в режим затухающих колебаний. Описанный стенд при простой контрукции, обусловленной совмещением яда элементов корпуса, упругого элеента и силовозбудителя, позволяет оспроизвести нагрузки в виде затуающих колебаний с весьма высокими мплитуда1 и и частотами. Так,наприер, при диаметре большей ступени олости корпуса 1-300 мм, толщине мембраны 2-18,5 мм и давлении 1, Н/м воспроизводится ускорение с амплитудой первого полупериода 10000 м/с 2 и частотой 1000 Гц, Формула изобретения Стенд для испытания изделий на воздействие затухающих колебаний,содержащий корпус в виде полого цилиндра, стол для закрепления испытуемого изделия, прикрепленный к корпусу упругий элемент для подвеса стола, силовозбудитель , соединенный с центром упругого элемента шток и фиксатор начального положения штока, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения амплитуды л частоты нагрузки, он снабжен поршнем, на котором закреплен фикса-тор, полость корпуса выполнена ступеччатой с отношением диаметров ступеней, равным 0,6 - 0,7, упругий элемент выполнен в виде мембрань:, закрепленной по контуру на торце большей по диаметру ступени полости корпуса, поршень установлен в ступени меньшего диаметра, а силовозбудитель выполнен в виде источника давлени/i, подключенного к полости. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Ованесов О.Г. и др. Пневмостенд для импульсной калибровки виброакселерометров. В,сб.: Вибростенды и возбудители колебаний. Киев, ДНТП, 1969, с. 33-36. 2.Авторское свидетельство СССР 299758, кл, G01 N 3/30, 1969,