Многокоординатный стенд Советский патент 1981 года по МПК G01M7/00 

I

Изобретение относится к испытатепьной технике, а именно к многокоордионатным стендам для виброиспытаний иэделий , и может быть применено в машин остроенитг.

Известен мнококоординатный стенд для виброиспытаний изделий, который позволяет сообщать изделию одновременно поступательные и вращательные вибраиии Li .

Недостаток этого стенда - ограниченный набор координат линейных и угловых вибраций, по которьп л возможно возбуждать изделие.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является многокоординатный стенд для виброиспытаний изделий, содержащий вибропреобразователи, возбудители колебаний со штоками, штанги, стол для установки изделия, соединенный со штоками с помощью штанг со сферическими шарнирами на концах, последовательно соединенные задающее устройство, блок сравнения.

блок управления, который выходами подключен ко входам возбуди те ля ко пебаний. Стена позволяет воспроизводить вибрации, характ изукяциеся набором линейных и угловых координат 2

Недостатком известного стенда являет ся то, что он не по1фопяет учитывать взаимовлияния между возбудителями колебаний и характеризуется ограниченкым набором линейных и углсюых виб0раиий, по которым возможно возбу гда1Ъ изделие.

Цель изобретения - воспроизведение вибраций, характеризующихся произволь5ным набором и характером изменения линейных и -угловых обобщенных координат.

Поставленная цель достигается тем, что стенд снабжен блоком пересчета заданных значений обобщенных координат в значения линейных вибраций штоков возбудителей колебаний, подключенным входами к задающему устройству, выходами к блоку сравнения, а вибропреобразоватвпи установпены на штоках возбудителей колебаний.

Кроме того, блок пересчета выполнен в виде последовательно соединенных блоков расчета значений координат геометрического центра сферических шарниров, соединяющих штанги со стопом и блока преобразования полученных значв НИИ в координаты геометрического цент ра сферических шарниров, соединяющих штанги со штоками возбудителей колебаний.

На фиг. 1 изображена блок-схема стенда; на фиг. 2 - положение испытуемого изделия в пространстве.

Многокоординатный стенд содержит стол 1, штанги 2-8, штоки 1О-17 возбудителей 18-25 однокоординатных линейных вибраций. Соединение штанг 2-9 со столом 1 и штоками 1О-17 выполнено при помощи сферических шарниров.

Испытуемое изделие 26 устанавливается на столе 1. Система управления включает вибропреобразователи 27-34, устанавливаемые на штоках 1О-17 и поледс ательно соединенные задающее уст ройство 35, блок 36 расчета значений координат геометрического- центра сферических шарниров, соединяющих штанги 2-9 со столом 1, блок 37 преобразования полученных значений в координаты геометрического центра сферических шарниров, соединяющих и1танги 2-9 со штоками1О-17 возбудителей 18-2

колебаний, блок 38 сравнения, блок 39 управления.

Стенд работает следующим образом. Устройство 35 задает необходимый набор линейных и угпсеых координат и характор изменения их во времени. Количество возможных наборов координат равно 63. Вибрационный процесс изд&пия 26, укрепленного на столе 1, опредепеи шестью координатами : координатами ХдУоL о полюса О( в инерциальиой системе координат О X У 7. и углами Эйлера в, Y , tV .

Используя координаты геометрических центров сферических шарниров, соединяющих штанги 2-9 со столом 1, можно определить координаты этих же шарнире® для заданных 7.д,У(5,Хд,9,,Ц) по формулам

..1;,А,зг1

. (1)

где - номер штанги ( - 1-8); ХО., координаты полюса О ; X,, координаты i-ro шарнира, соединяющего штангу со столом 1(в сист&ме координат О X У И при невозбужденном вибростеиде),

(-t| 1,2,3) - направляющие косинусы, ...

Операцию расчета ,осуществпявэт блоком 36. .Зная длины штанг ( С ) и координаты XyZM I 1-8), определяют иеобхраимые перемещения штоков 10-17, обеспечивающие в конечном итога необходимые значения коордш€ат

.Ф.Ф О формулам для штоков 10 - 13

.%г -4ТвМЧУтЧ

1чМ,2,2.4)ДЛЯ штоков 14.15

s x e -4inMy 4 F

1 5.в);

(2)

для штоков 17,16

s%Y-e(. (.-т.аь

где X У Z - рассчитьюаются по формуj- лам (1), 6 - длины штанг. Операцию вычисления по формулам (2) осуществляет блок 37,

Сигналы, характеризующие деист вительные значения линейных перемещений штоков 1О-17, поступающие от вибропреобразователей 27-34, в блоке 38 сравнения алгебраически суммируют ся с расчитакными в блоке 37. Сигналы рассогласования поступают на блок 39 управления возбудителями 18-25.

Вибрационный процесс, воспроизводимый на стенде, может быть по каждой обойденной координате гармоническим, полигармоническим или случайным, в зависимости от характера изменения во времени координат, формируемых блоком 35, и типа примененных возбудителей однокоординатных линейных вибраиий.

Формула изобретения

1. Многокоординатный стенд для виброиспытаний изделий, содержащий вибропреобразователи, возбудители колебаний со штоками, штанги, стол для установки изделия, соединенный со штоками с помощью штанг со сферическими . шарнирами, на кониах, последовательно соединенные эадаюшее устройство блок сравнения, блок управления, который выходами подключен ко входам возбудителя колебаний, отлия аюшийся т&л, что, с целью воспроизведения вибра иий, характеризующихся произвол ьным набором и характерам изменения линейных и угловых обобщенных координат, стенд снабжен блоком пересчета заданных значений обобщенных координат в значения линейных вибраций штокое возбудителей колебаний, подключенным входами к задающему устройству, выходами - к блоку сравнения, а вибропреобраз татели установлены на штоках возбудителей коле баний.

2. Стенд по П.1, о т л и ч а ю ш я йс я т&л, что-блок пересчета выполнен в виде послед(юательно соединенных блоков расчета значений координат геомет.рического центра сферических шарниров соединяющих штанги .со столом и блока преобразсюаниа полученных значений в координаты геометрического центра сферических шарнире, соединяющих штанги со штоками возбудителей колебаний.

Источники информации, принятые во внимание при экспертязе

1.Рук1 одство к изделию по монтажу и эксплуаташт. Виброплатфррма трех- компонентная на 10О т. с. (ВП-ЗК-ЮО) СКБЙМ. АрмЕВир. 1966.

2.Патент США № 3800588 кл. 73-71.7, 1974 (прототип).

25

Л te

S

2

/6

/9

Й

99999 9

Фиг

M. Фие