Двухкомпонентный вибростенд Советский патент 1980 года по МПК G01M7/00 

Изобретение относится к области вибрацис нной техники, а именно к двухкомпонентным вибростендам для воспроизведения плоскостных вибрационных нагрузок при помощи одного вибратора, предназначенным, главным образом, для испытаний изделий на вибропрочностъ и виброустойчивость. I ilo основному авт.св. № 364854 известен двухкомпонентный вибростенд, содержащий вибратор направленного действия, связанную с ним несущую платформу, стол для установки испытуемого изделия, смонтированный на несущей платформе с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном направлению действия вибратора, двуплечий рычаг, первое плечо которого связано с несущей платформой, тягу, выполненную регулируемой по длине и соединяющую второе плечо рычага со столом, и механизм для регулировки длины второго плеча рьмага. Направление действия вибратора совпадает с вертикальной осью (активной координатой), а вибрации вдоль горизонтальной оси (пассивной координаты) возбуждаются при помощи спещ1альных приспособлений -. двуплечевого рычага и тяги. Вибростенду данной конструкции свойственны недостатки, обусловленные значительной СЛОЖНОСТЬЮ настройки вибрационного режима, так как для изменения коэффициента передачи между координатами необходимо вручную, при невозбужденном вибраторе, изменять длину вертикального плеча и дополнительно длину тяги, причемдлину тяги необходимо регулировать так, чтобы обеспечить для данной длины вертикального плеча необходимый козффициент передачи, а также устранить смещение центра тяжести стола и испытуемого объекта относительно оси действия вибратора, так как отклонение центра тяжести от оси действия вибратора из-за возникающих дисбалансов приводит к существенному уменыйению точности воспроизведения заданных параметров вибраций. Кроме того, любые значения коэффициента передачи, характеризующиеся отклонением тяги от горизонтального положения при невозбужценном вибраторе, вызывают увеличение вертикальной составляющей от усилия, действующего вдоль тяги, а следовательно, и увелипет5е ;ил сопротивления движению стола по платформе вдоль пассивной координаты. Для тото, чтобы не ухудшить точность воспроизведения заданных параметров вибрации при изменении 5 коэффициента передачи, сигнал управления вибратором стенда должен компенсировать увеличивающиеся силы сопротивления, что усложняет процесс формирования сигналов управления и вызывает необходимость в увеличении их мощ- i о ности. Увеличение вертикальной составляющей вызывает также, в силу реально существую1ЦИХ зазоров в подвижных кинематических соединениях вибростенда, снижение точности воспроизведения заданных параметров вибраций, is

Целью изобретения является повыщение точности воспроизведения заданных пардметров вибраций, уменьшение потребной мощности, упрощение эксплуатации, расширение диапазона и автоматизация регулировки амплитуды коле- 20 баний. ,

Для достижения этой цели несущая платформа двухкомпонентного вибростенда выполнена с направляюишми, параллельными линии перемещения стола, связанное с платформой плечо 25 рьгчага выполнено регулируемым по длине и содержит винт, один коней kOTOpoi-o установлен в .направляющих платформы, и установленную на другом его конце гайку-шестерню, зафиксированную на втором плече рычага от осевого 30 перемещения, а на втором плече рьлага установлен привод вращения гайки-шестерни при регулировке амплитуды колебаний стола.

Кроме того, двухкомпонентный вибростенд снабжен измерительным вибропреобразователем, 35 установленным на столе, и подключенным к вибропреобразователю регулятором, а.привод вращения гайки-шестерни выполнен в виде соединенного Свыходом регулятора реверсивного электродвигателя и вращаемого им зубчатого 40 колеса, входящего в зацепление с гайкой-шестерней.

На чертеже изображен описываемый двухкомпонентный вибростенд.

Вибростенд содержит вибратор 1 направлен-. 45 ного действия, платформу 2, стол 3, на котором устанавливается испытуемый объект, двуплетай рычаг 4 и тягу 5. Контактирующие плоскости платформы 2 и стола 3 вьшолнены в виде - мритертых и смазанных: поверхностей. JQ Стол 3 установлен на платформе 2 с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оси действия вибратора 1. Для обеспечения прямолинейного возвратно-поступатепьного движения стола 3 по платформе 2 он55

фиксируется в поперечном направлении при помощи направляющих роликов 6. Количество роликов 6 выбирается в зависимости от разме ров платформы 2 и стола 3 стенда.

Передача колебательных дпнжений двуплечем рычагу 4 осуществляется через конструктивный узел, состояпшй из направпгяющих 7, параллельн,1х линии перемещения стола 3, встроенных в платформу 2, и перемещающегося по направляющим 7 .пальца 8, связанного с горизонтальным плечом рьгчага 4 подвижным цхарниром. Горизонтальное плечо рьгчага 4 выполнено регулируемым по длине и содержит винт 9, один конец. которого установлен в направляющих 7 платформы при помощи пальца 8, а на другом конце винта 9 установлена гайка-щестерня 10, зафиксированная от перемещения вдоль оси при помощи втулки II и крьпики 12. Вращение винта 9 вокруг оси 0| - O.J исключено при помощи пальца 8 и направляющих 7, жестко связанных с платформой 2 стенда. Длина втулки 11 выбирается с учетом обеспечения достаточной жесткости винту 9 в поперечном направлении в рабочей области частот вибростенда. Вращение гайки-щестерни 10 может осуществляться вручнуто при помощи рукоятки 13, укрепленной на валу щестерни 14, либо автоматически при помощи реверсивного электродвигателя 15 муфты 16 и зубчатого колеса 17, входящего в зацепление с гайкой-шестерней 10.

Для автоматизации регулировки амплитуды колебаний вибростенд снабжён измерительным вибропреобразователем 18, установленным на столе 3, и подключенным к вибропреобразователю регулятором 19, с выходом которого соединен электродвигатель.

Вибростенд работает следующим образом.

Стол 3, с закрепленным на нем испытуемым объектом, через платформу 2 получает колебательное движение в направлении оси действия вибратора 1. Одновременное колебательное движение стола в направлении, перпендикулярном оси действия вибратора, возбуждается при помощи двуплечего рычага 4 и тяги 5, Так как вертикальное плечо рычага 4 выполнено nocTOHHHbiM по длине, а угол между тягой 5 и вертикальнь1м плечом при невозбужденном вибраторе равен 90°, то отсутствует зависимость вертикальной составляющей от усилия, действующего вдоль тяги 5, от длины вертикального штеча передающего рычага 4. При регулировке амплитуды горизонтальной составляющей колебаний гайку-шестерню 10 вращают рукояткой 13 или с помощью электродвигателя 15. При этом винт 9 перемещается в осевом направлении, что изменяет длину горизОи.тального плеча рычага 4 и, следовательно, коэффициент передачи.

Применение регулируемого по длине горизонтального плеча рычага 4 обеспечивает уменьшение сил сопротивления движению стог ла 3 по платформе 4 и независимость сигнала