Резонатор с регулируемой собственной частотой для вибростенда
Изобретение относится к технике вибрационных испытаний изделий и обеспечивает расширение диапазона регулирования собственной частоты резонатора, устанавливаемого на вибростенде Это достигается благодаря изменению условий закрепления концов балки 1 в неподвижной 4 и подвижной 5 опорах в сочетании с растяжением балки. Концы балки соединены с опорными цилиндрическими шарнирамио Средства изменения условий закрепления и растяжения балки вьшолнены в виде натяжных винтов 6, установленных на стойке 7 неподвижной опоры и связанных с подвижной опорой 2 ил. i сл
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5ц 4 0 01 М 7/00
ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Мйй
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ, НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHSIM
ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 41 60056/25-28 (22) 11.12.86 (46) 07 ° 02 ° 89. Бюл. У 5 (.71) Минский радиотехнический институт (72) В.Г,Назаренко, В.И.Красовский, В.М.Сурин, В.В.Хранцкевич и А.Н.Ченцов (53) 620.178.5(088.8) (56) ГОСТ 20.57.406-81. КСКК. Изделия электронной техники, квантовой электроники и электротехнические.
Методы испытаний. — ВНИИ "Электростандарт", 1986, с. 165
Патент США Ф 3640124, кл, 73-71.6, 1972.
„„SU„„1456803 А1 (54) РЕЗОНАТОР С РЕГУЛИРУЕМОЙ СОБСТВЕННОЙ ЧАСТОТОЙ ДЛЯ ВИБРОСТЕНДА (57) Изобретение относится к технике вибрационных испытаний изделий и обеспечивает расширение диапазона регулирования собственной частоты резонатора, устанавливаемого на вибростенде. Это достигается благодаря изменению условий закрепления концов балки 1 в неподвижной 4 и подвижной 5 опорах в сочетании с растяжением балки, Концы балки соединены с опорными цилиндрическими шарнирами. Средства изменения условий закрепления и растяжения балки выполнены в виде натяжных винтов 6, установленных на стойке 7 неподвижной опоры и связанных с подвижной опорой. 2 ил.
1456803
Формула изобретения
Изобретение относится к технике вибрационных испытаний, а именно к резонаторам с регулируемой собственной частотой, устанавливаемым на вибростендах, преимущественно,.злектродинамических, для увеличения уровня вибрации.
Цель изобретения — расширение диапазона регулирования собственной 10 частоты за счет изменения условий закрепления концов резонирующей балки, так и за счет ее натяжения.
На фиг. 1 изображен предлагаемый резонатор, вид сверху; на фиг. 2разрез А-А на фиг. 1.
Резонатор содержит балку 1 прямоугольного сечения с цилиндрическими пальцами 2 и 3 на ее концах, неподвижную .4 и подвижную 5 опоры со- 20 ответственно, в отверстия которых установлены пальцы 2 и 3, образующие с отверстиями цилиндрические шарниры и средства изменения условий закрепления концов балки, выполнен- 25 ные в виде связанных с подвижной опорой 5 натяжных винтов 6, установленных на стойке 7 неподвижной опоры
4. Подвижная опора 5 размещена в направляющих 8, выполненных в основании 9 неподвижной опоры 4 . В последней выполнены также отверстия 10 и 11 под элементы крепления резонатора на столе вибростенда.
Регулирование собственной частоты резонатора осуществляется следУющим образом.
С помощью натяжных винтов 6 прик.ладывается усилие к подвижной опоре 5, вследствие чего увеличивается 40 момент трения в шарнирах, т,е, изменяется подвижность опор балки 1, а также создается растягивающее усилие в балке 1.
Из теории колебаний известно, что собственная частота балки зависит от условий закрепления. Это положено в основу при разработке конструкции предлагаемого резонатора, позволяющего плавно перестраивать собственную частоту. Резонансная частота балки определяется по выражению
EI — изгибная жесткость балки;
F — - площадь поперечного сечения балки;
1 — длина балки;
) — удельная плотность материала балки.
При шарнирном закреплении корень частотного уравнения 1 = 3,142, а при жестком - )< = 4, 730, С регулированием в этих пределах жесткости закрепления частота может изменяться в ()g/ „) = (4,730/3,142)
= 2,25 раза.
Обоснование практической возможности регулирования частоты в пределах 2,3-2,5 раза рассмотрим на примере для реальных исходных данных: масса m балки и масса M приспособления.с испытуемыми изделиями m = M =
= 0,5 кг; ускорение приспособления
= 400@; диаметр шарниров d = 14мм; расстояние между опорами 1 = 140 мм; коэффициент трения в опорах f = 0,1; натяжные винты (4 шт., М20) из ста- . ли 30ХН3 с допускаемым усилием затяжки У = 40 кН.
Сила инерции, действующая на приспособление при колебаниях, определяется выражением Г,; — (M+0,5m)g g = (0,5 + 0,5 ° 0,5)400 9,81 3000 Н =
= ЗкН.
Величина момента, поворачивающего балку относительно опоры равна
Мпо = Уи 1/2 = Зь0 Оэ07
= 0,21 кН м.
Момент трения в -опоре равен M q =
= 4Ffd = 4 40 0,1 0,014 = 0,224 кНм.
Так как момент трения в опоре
М р = 0,224 кН м больше вращающего момента М = 0,21 кН м, то заделка концов балки жесткая. Таким образом, при регулировании момента трения в пределах 0 -M qð 0,224 кН sa счет изменения усилия натяжения обеспечивается перестройка собственной частоты в 2,25 раз. При этом закрепление концов балки изменяется от шарнирного до жесткого.
Частота колебаний балки меняется пропорционально корню квадратному из натяжения, Следовательно, подвергая балку растяжению, можно обеспечить повьппение частоты до примерно
2,5-кратного значения. где „- корень частотного уравнения, вид которого зависит от условий закрепления;
Резонатор с регулируемой собственной частотой для вибростенда, содерСоставитель В. Шехтер.
Техред А.Кравчук Корректор А. Ворович
Редактор Г. Волкова
Заказ 7544/39 Тираж 788 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 з
145680 жащий балку прямоугольного сечения, опоры для закрепления концов балки и средства изменения условий закрепления концов балки о т л и ч а юФ
5 шийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, концы балки соединены с опорами цилиндри
4 ческими шарнирами, одна из опор выполнена подвижной в осевом направлении, а средства изменения условий закрепления концов балки выполнены в виде установленных на неподвижной опоре натяжных винтов, связанных с подвижной опорой.
