Пьезоэлектрический вибростенд Советский патент 1980 года по МПК G01M7/00 B06B1/06 

(54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ВИБРОСТЕНД

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к пьезоэлектричес ким вибростендам, и может быть использовано при поверке и градуировке вибро- измерительных преобразователей или при проведении испытаний изделий электронной техники на воздействие вибрационны нагрузок. Известен пьезоэлектрический вибро- стенд, содержащий основание, укрепленные на нем кольцевые пьезоэпементы, виброплатформу для установки виброизмерительных преобразователей l. Недостатком этого вибростенда является то, что в нем возникают наряду с рабочими колебаниями поперечные колебания, которые снижают точность испытания. Наиболее близким к изобретейию по технической сущности являieтcя пьезоэлектрический вибростенд, содержащий корпус, размещенную в нем центрированную виброплатформу для установки испыч туемого объекта и связанные с ней пье- зовибраторы. В этом вибростенде виброплатформа выполнена в виде полого цилиндра, а два пьезовибратора, работаю- щие на сдвиг, размещены между корпусом и торцами цилиндра, осуществляя центрирование виброплатформы 2. Недостатком данного вибростенда является невысокая точность испытаний, обусловленная значительной неравномерностью амплитудно-частотной характеристики. Целью изобретения является повышение точности испытаний за счет выравнивания амплитудно-частотной характеристики вибростенда. Указанная цель достигается тем, что пьезоэлектрический вибростенд содержит не менее трех пьезовибраторов, каждый пьезовибратор снабжен концентратором, резонансная частота которого отличается от резонансных частот остальных концентраторов, один из пьезовибраторов с концентратором расположен по оси возбуждения колебаний, виброплатформы, а .остальные - под углом к ней, так что оси всех концентраторов пересекаются в одной точке, часть боковой поверхности виброплатформы, контактирующая с установленными под углом концентраторами, выполнена конусной, а центрирование вйброплатформы осуществляется посредством мембраны. Кроме того, пьезоэлектрический вибростенд снабжен основанием, размещенным в корпусе и имеющим горизонталь- йую поверхность для крепления пьезовибратора, расположенного по оси возбуждений колебаний, и конусную поверхность для крепления остальных пьезовиб раторов. На фиг. 1 представлена конструктивная схема пьезоэлектрического вибро- стенда; на фиг. 2Г - амплитудно-частотная характеристика вибростенда. Пьезоэлектрический вибростенд содер жит корпус 1, связанный с основанием 2 которое имеет горизонтальную поверх- нЬсть 3 для крепления пьезовибратора 4 расположенного по оси возбуждения ко лебаний, и конусную поверхность 5 для крепления пьезовибраторов 6 и 7, распо лозкенных под углом к этой оси. Пьезо- виёраторы 4, 6 и 7 снабжены концентраторами 8, 9 и 10 соответственно, ко торые служат для усиления механических колебаний в определенном интервале час тот. В корпусе установлена виброплатфор- ма 11, центрирование которой осуществляется посредством мембраны 12, выполненной в данном случае как одни целое с виброплатформрй 11.,. . ; Часть 13 боковой поверхности вибро- платформы 11, контактирующая с концен раторами 9 и 10, установленными под углом, выполнена конусной. Это объясняется тем, что конструктивно трудно вьгаолнить виброплатформу 11с горизон .тальной поверхностью для контакта со всеми концентраторами. Такое расположение пьезовибраторов с концентраторами и форма боковой поверхности вибро- платформы объясняется тем, что в случае параллельной установки пьезовибра- TOpOBi потребовалось бы значительно уве личить Габариты, а следовательно, и вес платформы. На виброплатформё 11 установлен виброизмерительный преобразователь 14 служащий для контроля величины вибро- .ускорения и связанный электрически с блоком 15 управления и генератором 16

726455 Пьезоэлектрический вибростенд работает следующим образом. , Переменное электрическое напряжение от генератора 16 подается на пье- зовибраторы 4, 6 и 7, которые преобразуют его в механические колебания в широком диапазоне частот. Концентраторы 8, 9 и 10 усиливают колебания в том интервале частот, который определяется шириной резонансного пика данного концентратора на его резонансной частоте. Поскольку концентраторы 8, 9 и 10 имеют различные резонансные частоты (фиг. 2, кривая в), то амплитудночастотная характеристика вибростенда приобретает неравномерный характер с ярко выраженными резонансными пиками, распределенными по всему частотному диапазону вибростенда (фиг. 2, кривая а). Благодаря этому происходит подъем амплитудно-частотной характеристики виб- ростенда в высокочастотной области, и повышение общего уровня величины виб- роускоренйй в широком диапазоне частот. Выравнивание амплитудно-частотной характеристики на заданном уровне (фиг. 2, кривая г) производится при помощи цепи обратной связи, которая включает виброиаг ерительный преобразователь 14 и блок 15 управления. При увеличении виброускорения виброплатформы 11 происходит увеличение сигнала, вырабаты-. ваемого виброизмерительным преобразователем 14, крторый поступает на блок 15 управления, регулирующий величину выходного сигнала генератора 16, поддерживая тем самым заданный уровень виброускоренйя. Поперечные к&лебания виброплатформы 11, возникающие от расположения концентраторов под углом к оси возбуждения колебаний, компенсируются тем, что осевые линии концентраторов пересекают- ся в одной точке. Кроме того, фиксация мембраны, 12 виброплатфсфмы 11 сводит к минимуму поперечные колебания, и остайтся только осевые колебания. Амплитудно -частотная характеристика вибростенда приведена на фиг. 2, где а- амплитудно-частотная характеристика пьезовибраторов; .б- средний уровень величины виброускорения пьезовибраторов; в- амплитудно-J частотные харак.теристики пьезовибраторов с концентраторами в отдельности;

V-амплитудно-частотная характеристика вибростенда, стабили зированная на заданном уровне.

Формула Изобретения

ней, так что оси всех концентраторов пересекаются в одной точке, часть боковой поверхности виброплатформы, контактирующая с установленными под углом концентраторами, выполнена конусной, а центрирование виброплатформы осуществляемся посредством мембраны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 494640, кл. G О1 М 7/ОО, 1974 (прототип).

$ai.1

ffeiui i - ,.

v-i s :-::-.--- sifes 726455