SU1276997A2 - Стенд дл испытани изделий на комбинированное воздействие вибрационных и линейных ускорений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к испытательной технике. Цель изобретени  расширение диапазона вибрационных воздействий, воспроизводимых на стенде . Дл  этого мембранный узел электродинамического возбудител  колебаний 5 охватываетс  вкладышем 18, а на корпусе возбудител  установлена дополнительна  опора 19. Узел изменени  радиальной жесткости креплени  стола вьшолнен в виде упругих элементов 20 с нелинейной нагрузочной характеристикой, жесткость ко- . торых можно мен ть с помощью винтов 21. Закрепленное на столе испытуемое изделие 8 подвергаетс  сложному воздействию , имитирующему реальные услови  эксплуатации. Жесткое крепле- ние дополнительной опоры 19 к раме а (в позвол ет эффективно измен ть собственные частоты вибрационного узла. В горизонтальной плоскости опора 19 крепитс  к корпусу электродинамического возбудител  с помощью цилиндри- ; ческих шарниров в виде осей 24 в от ,версти х в опоре 19. 1 з.п.ф-лы,5 ил. ю О5 о «ч №Ч

Description

Изобретение относитс  к испытательной технике, а именно к испытани м на комбинированное воздействие вибрационных и линейных ускорений, и предназначено дл  испытаний различных изделий, например5 навигационных систем.

Целью изобретени   вл етс  расширение рабочего диапазона стенда.

На фиг.1-3 изображен стенд с установленной дополнительной опорой; на фиг.4 - расчетные модели, при жестком креплении втулки; на фиг.5 то же, при учете жесткости креплени  втулки.

Стенд содержит раму , котора  соединена через шпиндельный ysesi 2, закрепленный на бетонном оглювании 3 с приводом 4 ее вращени  вокруг вертикальной оси. На раме 1 установлен злектродинамический возбудитель 5 колебаний, подвижна  катушка 6 которого жестко св зана со столом 7 дл  креплени  испытуемого издели  8, и дополнительный привод 9, ротор 10 которого зафиксирован от осевого смещени . Соединение вала 11 дополнительного привода. 9, вращающегос  на подшипниковых узлах 12, со столом 7 осуществлено посредством мембранного узла 13. Статор 14 дополнительного привода 9 скреплен с магнитной системой 15 возбудител  5 колебаний. В стенде также предусмотрены средства дл  удержани  подвижной катушки 6 в зазоре магнитной системы 15, выполненные в виде нат жного механизма 16 . установленного на раме 1 диаметрально противоположно возбудителю 5 колебаний , и упругого злемента 17,один конец которого св зан с нат жным механизмом 16, позвол ющим регулировать нат жение упругого элемента 17, а другой - со столом 7, причем упругий элемент 17 выполнен в виде резинового жгута. Мембранный узел 13 охватываетс  вкладышем 18, который в свою очередь охватываетс  дополнительной опорой 19, установленной на корпусе возбудител . Между вкладышем 18 и дополнительной опорой 19 размещен узел изменени  радиальной жесткости креплени  стола, выполненный в виде упругих элементов 20 с нелинейной нагрузочной характеристикой, создающих усилие вдоль оси; перпендикул рной направлению перемещений стола возбудител . Дл  изме 1ени 

жесткости упругих элементов 20 служат винты 21, обесггечивающие необходимое начальное поджатие упругих элементов 20. Крепление дополнительной опоры 19 к корпусу возбудител  5 осуществлено в вертикальной плоскости с помощью резиновых вставок 22, расположенных между KOprfycoM возбудител  5 и опорой 19 и потркатых винтами 23, ввинченными в опору вдоль оси, параллельной оси вращени  стола. В горизонтальной плоскости крепление опоры к корпусу возбудител  осуществлено цилиндрическими шарнирами, образованными ос ми 24 и отверсти ми, выполненными в дополнительной опоре перпендикул рно оси вращени  стола 7. Стенд работает следующим образом. Испытуемое издеа;ие 8 устанавливаетс  и закрепл ете на столе 7. При включении привода 4 вращение через шпиндельный узел 2 передаетс  на раму 1 и, следовательно, на испытуемое изделие 8, которое при этом подвергаетс  действию центробежных сил. При включении дополнительного привода 9 вращаетс  вал 1 и испытуемое изделие 8, установленнс1е на столе 7, который жесткс св за - с валом 1 I через мембраны 14. При включении возбудител  5 колебаний CTOjt 7 совершает возвратно-поступательное движение.

Таким образом, испытуемое изделие 8 подвергаетс  сло ;ному испытательному/ воздействию, имитир-ующему реальные услови  эксплуатации.

При необходимости проведени  испытаний на частотах, близких к собственным частотам стенда, измен етс  жесткость опоры, а тем самым измен ютс  собствеинь е частоты вибрационного узла. Поперечна  сила, вызывающа  раскачку вибрацион-юго узла, действует в горизонтально: плоскости. Эта сила возникает в ргзультате взаимного вли ни  зибра.ции и вращени  вокруг вертикальной оси.

Claims (1)

1. Дл  эффективного изменени  собственных частот вибрационного узла крепление в горизонтальной плоскости дополнительной опо;ры к раме выполнено л естко. В вертикальной плоскости на вибрационный уз ал и дополнительную опору действует гироскопический момент в результате взаимного вли ни  вращений вокруг вертикальной и горизонтальной осей. Этот момент достигает значительных величин при больших скорост х вращени , Дл  уменьшени  вли ни  гироскопического момента на дополнительную опору крепление ее к раме в вертикальной плоскости выполнено упругим, в этом случае основную часть гироскопического момента воспринимает мембранный узел. Такое решение обеспечивает широкий диапазон воспроизводимых возбуждений стенда. Мембранный узел вместе с дополнительной опорой образуют ориентирующее устройство. В подтверждение необходимости установки дополнительной опоры и соответствующего ее креплени  на раме .привод тс  следующие результаты: (см.фиг.2) дл  жесткого креплени  втулки на корпусе вибратора , массы вращающейс  части кг, момента инерции кгм, радиальной жесткости пневмоопоры радиальной жесткости мембранного узла С 5-10 Н/м, при рассто нии от центра жесткости дополнительной опоры до центра масс вращающейс  части ,1 м, рассто нии от центра жесткости дополнительной опоры до центра жесткости мембран ,05 м, угловой жесткости мембранного узла С 10 нм/рад и угловой жесткости пнев моопоры с,,, 3-10 нм/рад были получе °гны следующие результаты собственных частот, перва  Гц, втора  К 1092 Гц. При изменении жесткости пневмоопоры С было получено: дл  С„ 10® Н/м К,155 Гц, Гц;дл  жесткости пневмоопоры Н/м, Гц, Гц. Из результатов видно, что, мен   жесткость пневмоопоры , можно в достаточно широких пределах мен ть собственные частоты ориентирующего устройства, тем самым обеспечить широкий рабочий диапазон стенда. Дп  учета жесткости креплени  втулки к корпусу вибратора при массе вращающейс  части кг, момент инерции 1 1 кг-м ; массе втулки то 80 кг, момент инерции втулки I 4 кг- м , рассто нии от центра жест кости дополнительной опоры до центра масс вращающейс  части ,1 м, рассто нии от центра жесткости дополнительной опоры до центра жесткости мембран Ъ 0,05 м, рассто нии f 0,1 м, рассто нии ,25 м. Радиаль ные жесткости: пневмоопоры Н/м мембранного узла С 5-10 Н/м, втулки С 10 Н/м; угловые жесткости:пневмоопоры Им/рад, мембранного с-Го Нм/рад, втулки С -10 Нм/рад. Были получены следующие результаты: совместные частоты системы равны Гц, К 103 Гц, К 349 Гц-, К 1242 Гц. При изменении от 18®Н/м жесткости пневмоопоры С до 10 Н/м собственные частоты мен лись в следующих пределах: К, 4668 Гц, К 89-107 Гц, К 163-970 Гц, К 350-3756 Гц. При максимальных угловых скорост х вертикального вращени  aJ и горизонтального вращени  uJ гироскопический момент м, достигает максимальной -величины и уменьшение жесткости пневмоопоры может быть невозможным . При уменьшении жесткости креплени  втулки аэростатической опоры часть этого момента перекладываетс  на мембранный узел, так как гироскопический момент действует в нертикальной плоскости, а кориолисова сила - в горизонтальной, то крепление втулки к корпусу вибратора делаетс  жестким в горизонтальной плоскости , а в вертикальной - пода тлиИспользование дополнительной опоры с переменной жесткостью позволит производить испытание изделий на стенде в широком диапазоне частот. Формула изобр.етени  1. Стенд дл  испытани  изделий на комбинированное воздействие вибрационных и линейных ускорений по авт. св. № 920429, отличающийс   тем, что, с целью расширени  рабочего диапазона стенда, в него введены вкладыш, охватывающий мембранный узел электродинамического возбудител  колебаний, дополнительна  опора , установленна  на корпусе возбудител  и охватывающа  вкладыш, и узел изменени  радиальной жесткости креплени  стола, выполненный в виде упругих элементов с нелинейной нагрузочной характеристикой, создающих усилие вдоль оси, перпендикул рной направлению перемещений стола возбудител , и установленных между дополнительной опорой и вкладьш1ем с возможностью изменени  начального поджати