Вибрационный стенд Советский патент 1983 года по МПК G01M7/00 

Изобретение относится к испыта- тельной технике, в частности к вибрационным стендам, предназначенным, для проведения испытаний различных объектов на вибропрочность и виброустойчивость путем последовательного возбуждения линейных и угловых колебаний по трем-взаимно перпрнди- кулярным осям.

Известен вибрационный стенд, содержащий выполненную в виде рамки подвижную катушку, связанную со столом; на котором устанавливается исп лтуемый объект, и два охватывающих катушку подковообразных магнита, имеющих возможность поворота относительно подвижнойкатушки. Последовательное изменение направления вибрации осуществляется путем поворота магнитов относительно подвижной катушки

Си.

Однако такой стенд позволяет создавать только линейные колебания.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является вибрационный стенд,содержащий основание, два встречно установленных на основании возбудителя колебаний, оси которых параллельны, приспособление для закрепления испытуемого объекта, связанное с возбудителями колебаний, и устройство для вывешивания приспособления с объектом.

В этом стенде основание- выполнено в виде кронштейна, закрепленного на станине, а приспособление для .з.акрерления испытуемого объекта - в Bkiiei крестообразной платформы, непосредственно связанной с возбудителями

10 колебаний 2 J .

Недостатком этого стенда является то, что он не обеспечивает воспроизведения линейных и угловых колебаний по трем взаимно перпендику15лярным осям.

Еель изобретения - расширение функциональных возможностей стенда за счет обеспечения последовательного воспроизведения линейных и угловых

20 колебаний испытуемого объекта относительно трех взаимно перпендикулярных осей.

Указанная цель достигается тем, что вибрационный стенд, содержащий

25 основание, два встречно установленных на основании возбудителя коле баний, оси которых параллельны, приспособление для закрепления испытуг емого объекта, связанное с возбуди30телями колебаний, и устройство для

вывешивания приспособления с объектом, снабжен .установленной на станине поворотной рамой, .основание выполнено в виде двух идентичных соосных И жестко 1 связанных между собой кол установленных внутри рамы с помощью центрирующих элементов на фиксированном расстоянии друг от друга с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной оси поворота ргилы, возбудители закреплены по одному внутри каждого из колец так,что их оси и точка пересечения осей поворота колец и рамы лежат в одной плоскости, связь возбудителей колебаний с приспособлением для закрепления испытуемого объект осуществлена посредством одностепенных упругих элементов, обеспечивающих угловые перемещения относительно оси, перпендикулярной упомянутой плоскос- и, а приспособление для закрепления испытуемого объекта имеет четыре пары соединительных деталей,причем оси деталей двух пар расположены по взаимно перпендикулярным направлениям вплоскостях поворота колец, а оси де.талей двух других пар расположены по взаимно перпендикулярным направлениям в плоскостях, перпендикулярных плоскостям поворота колец.

Такое выполнение вибрационного стенда обеспечивает возможность присоединения возбудителей колебаний к приспособлению с испытуемым объектом в четырех положениях поворотных рам и основания, что делает возможным последовательное возбуждение линейных и угловых колебаний объекта относительно трех взаимно .перпендикулярных осей и тем самым расширить функциональные возможности стенда.

На фиг. 1 схематично изображен вибрационный стенд; на фиг. 2 разрез А-А по фиг. 1; на фиг, 3 - узел I на фиг. 2; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 5 - приспособление для закрепления испытуемого объекта в изометрии; на фиг. 6 - схема возбуждения колебаний объекта по оси X и относительно оси Z на фиг. 7 - то же, по оси 2 и относительно оси X; на фиг. 8 - то же, по оси У и относительно оси Z ; на фиг. 9 - то же, по оси 2 и относительно оси у.

Вибрационный стенд содержит станину 1, на которой на подшипниках 2 установлена поворотная относительно оси 2 рама 3,

D поворотной раме 3 с помощью центрирующих элементов 4 закреплено основание 5, имеющее возможность поворота относительно оси Y, перпендикулярной оси Z..

Основание 5 выполнено в виде двух идентичных, установленных на фиксированном расстоянии друг от

друга, соосных колец 6 и 7, жесткосвязанных между собой nepefiffijHKaMH 8..Внутри каждого из колец 6 и 7 закреплено по одному еоэбудителю 9 и 10 колебаний, предпочтительно электродинамического типа, которые установлены встречно так, что оси вибрации параллельны и лежат в одной плоскости с точкой пересечения оси Y поворота колец 6 и 7 и оси Z поворота рамы 3.

Возбудители 9 и 10 колебаний связаны с приспособлением 11, в котором закреплен испытуемый объект 12, пос. редством одностепенных упругих эле-, ментов 13, обеспечивающих угловые перемещения относительно упомянутой плоскости.

Приспособление 11 имеет четыре .пары соединительных деталей 14 и 15у 16 и 17, 18 и 19, 20 и 21. Оси деталей 14 и 16,15 и 17 /расположены ПО взаимно перпендикулярным направлениям в плоскостях поворота колец 6 и. 7, а оси деталей 18 и 20, 19 и 2 расположены по взаимно перпендикулярным направлениям в плоскостях, перпендикулярных плоскостям поворота колец 6 и 7..

Стенд содержит также устройство для вымешивания приспособления 11 . с объектом 12, включающее нить 22 и пружину 23, закрепленную на консольной балке 24, установленной на кронштейне 25,крепящемся к станине 1 резьбовым соединением 26.

Положение рамы 3 фиксируется поворотным кулачком 27,основания 5 - винтами 28,а приспособления 11 - винтами 29. Р.азборное жесткое сочленение элементов 13 с соединительными деталями приспособления 11 осуществляется с помощью накидной гайки 30.

Вибрационный стенд работает следующим образом.

Испытуемый объект 12 закрепляют в приспособлении 11, которое вывешивается нанити 22 и фиксируется винтами 29. Раму 3 и основание 5 устанавливают в исходное положение, например, в соответствии со схемой, представля мой на фиг. 6,и фиксируют в этом положении с помрщью кулачка 27 и винтов 28. Приспособление 11 присоединяют к подвижным системам возбудителей 9 и 10 колебаний и расфиксируют его. В обмотки подвижных катушек возбудителей 9 и 10 подают противофазные управляющие сигналы, равные по амплитуде. Прк этом приспособление 11 с испытуемым объектом 12 совершает линейные колебания вдоль оси X (фиг. 6). При поступлении в обмотки подвижных катушек возбудителей 9 и 10 синфазных сигналов . приспособление 11 с испытуемым объектом 12 совершает угловые колебания относительно оси Z в плоскости хуГг при этом разгрузка подвижных систем возбудителей 9 и 10 от силовых воздействий, воэникакяцих при подобном движении приспособления 11, осущест ляется за счет одностепенных упругих элементов 13. . После испытаний объекта 12 по этим направлениям возбудители 9 и 1 отключают, приспособление 11 с испы туемым объектом 12 фиксируют винтами 29 и отсоединяют от. подвижных систем возбудителей 9 и 10. Основание 5 и раму 3 расфиксйрую устанавливают, в новое положение (фиг. 7) и вновь фиксируют. Приспособление 11 присоединяют к подвижны системам возбудителей 9 и 10 и расфиксйруют. Испытывают объект на линейные колебания по оси Z и угловые колебания относительно оси X в плоскости YZ.. Повторяя процесс переустановки, испытывают объект на линейные колебания ПО оси Y и на угловые колебания, относительно оси Z в плоскости X (фиг. 8),а затем на линейные колебания по оси Z и угловые колеба, ния относительно оси У в плоскости XZ (фиг. 9). Таким образом, четыре различных положения рамы 3 и основания 5 обес печивают испытание ббъекта 12 на последовательные воздействия линейных и угловых вибраций относительно трех взаимно перпендикулярных осей. Использование изобретения позволяет проводить -в йбрационные испытания объектов на различные вибрацион ные воздействия на одном стенде, бе Перестановки объекта и прерывания его работы, что в конечном счете способствует уменьшению общего времени испытаний. Формула изобретенияВибрационный стенд, содержащий о нование, два встречно установленных на основании возбудителя колебаний. оси которых параллельны, приспосоВ ление для закрепления испытуемого объекта, связанное с возбудителями колебаний, и устройство для вывешивания приспособления с объектом, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения последовательного воспроизведения линейных и ухловых колебаний испытуемого объекта относительно трех взаимно перпендикулярных осей, он снабжен установленной на станине поворотной рамой основание выполнено в внде двух идентичных соосных и жестко связангалх между собой колец, установленных внутри рамл с помощью центрир пощйх элементов на фиксированном расстоянии друг от друга с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной оси поворота pat«i, возбудители- закреплены по одному внутри каждого из колец так, что их оси и точка пересечения осей поворота колец и рамы лежат в одной плоскости, связь возбудите лей колебаний с приспособлением для закрепления испытуемого объекта осуществлена посредством одностепеяных упругих элементов, обеспечивающих угловые перемещения относительно оси, перпендикулярной упомянутой плоскости, а приспособление пЛя закрепления испытуемого, объекта имеет четыре пара соединительных деталeй,v прччем оси детгшей двух пар .расположены по взаимно перпендикулярным на1фавлениям в плоскЬстях поворота колец, а оси деталей двух других пар расположены по взаимно neptпендикулярным направлениям в плоскоетях, перпендикулярных плоскостямповорота колец. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США №3830099, кл. 73-71,6, 1974. 2. свидетельство СССР 221361, кл. G 01 М 7/00, 196 (прототип),

Фиг.8