Способ испытаний объекта на пространственную вибрацию и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к вибрационным испытаниям обьектов, в частности к роторным устройствам, и обеспечивает повышение точности воспроизведения заданной вибрации. Пространственную вибрацию объекта 1 возбуждают возбудителем 3 однонаправленной поступательной вибрации путем передачи вибрации на объект через упругий подвес, центр жесткости которого не совпадает с центром инерции объекта с основанием 2 для его установки. Ось объекта располагают наклонно к рабочей оси возбудителя. Испытания проводят в резонансном режиме возбуждения, подстраивая частоты вибрации, задаваемые возбудителем, под собственные частоты элементов упругого подвеса. Несовпадение центра жесткости подвеса с центром инерции объекта обеспечивают за счет различия жесткостей элементов упругого подвеса, расположенных по разные стороны от центра инерции. В устройстёе это реализуется с помощью двух пар мягких и двух пар жестких пружин 6, 7 соответственно. Пружины каждой пары расположены взаимно перпендикулярно . Пружины закреплены на наклонных к установочной поверхности стола 4 возбудителя поверхностях переходного приспособления 5. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. ч (Л С

(19) (11) союз советских социАлистических

РЕСПУБЛИК (s1)s G 01 М 7/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕтЕнИЯм и отКРЫтИям

ПРИ ГКНТ СССР 1709 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4461353/28 (22) 18.07.88 (46) 15,07.92. Бюл. М 26 (71) Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) Б,М,Лосьев (53) 620.178.53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 1472779, кл. G 01 M 7/06, 1987.

Авторское свидетельство СССР

М 1456817, кл. 6 01 M 7/06, 1987.

Авторское свидетельство СССР

М 682782, кл. G 01 М7/06,,1979 (прототип). (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ ОБЪЕКТА НА

ПРОСТРАНСТВЕННУЮ ВИБРАЦИЮ. И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к вибрационным испытаниям объектов, в частности к роторным устройствам, и обеспечивает повышение точности воспроизведения заданной вибрации. Пространственную вибрацию объекта 1 возбуждают возбудителем 3 однонаправленной поступательной вибрации путем передачи вибрации на объект через упругий подвес, центр жесткости которого не совпадает с центром инерции объекта с основанием 2 для его установки.

Ось объекта располагают наклонно к рабочей оси возбудителя. Испытания проводят в резонансном режиме возбуждения, подстраивая частоты вибрации, задаваемые возбудителем, под собственные частоты элементов упругого подвеса. Несовпадение центра жесткости подвеса с центром инерции объекта обеспечивают за счет различия жесткостей элементов упругого подвеса, расположенных по разные стороны от центра инерции. В устройстве это реализуется с помощью двух пар мягких и двух пар жестких пружин 6, 7 соответственно, Пружины каждой пары расположены взаимно перпендикулярно. Пружины закреплены на наклонных к установочной поверхности стола

4 возбудителя поверхностях переходного приспособления 5. 2 с,п. ф-лы, 2 ил.

1747978

Изобретение относится к виброиспытаниям, а именно к методам и средствам, предназначенным для испытаний объектов на пространственную вибрацию, и может найти применение в приборо- и агрегатостроении, в частности в производстве при форсированных испытаниях двигателей, турбин, гироприборов и других роторных устройств.

Создание угловых вибраций; вызывающих дополнительные инерционные и гироскопические нагрузки на вращающийся ротор, является основополагающим принципом вибрационного форсированного нагружения и форсированных испытаний.

Известно устройство, реализующее способ вибрационных испытаний роторного механизма, создающее одновременно действующие линейные и угловые вибрации на частоте вращения ротора с помощью резонансных колебаний корпуса ротора, установленного на упругом подвесе, причем угловые вибрации получают за счет кинематической связи, осуществляемой телескопическим шарнирным рычагом, связанным с корпусом ротора.

Известно также устройство, реализующее способ испытаний объекта на комплексное воздействие поступательной и угловой вибрации, создающее одновременно действующие линейные и угловые вибрации возбудителем однонаправленной поступательной вибрации и телескопическими шарнирными штангами, связанными с платф6рмой, на которой установлен ротор.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, реализующее способ испытаний на ripoстранственную вибрацию, создаваемую за счет разбалансировки упруго подвешенного стола с установленным объектом испытаний и изменения установочного угла шарнирных тяг, связанных со столом.

Согласно указанному способу испытания объекта на пространственную вибрацию, вибрацию объекта возбуждают с помощью возбудителя однонаправленной поступательной вибрации путем передачи вибрации на объект через упругий подвес, центр жесткости которого не совпадает с центром инерции объекта с основанйем для его установки, и производят настройку резонансного режима возбуждения подбором сменных грузов, связанных с основанием, Недостатком указанного способа является низкая точность воспроизведения заданной вибрации.

Цель изобретения — повышение точности воспроизведения заданной вибрации.

Эта цель достигается тем, что несовпадение центра жесткости подвеса с центром инерции объекта с основанием обеспечиваloT эа счет различия жесткостей элементов упругого подвеса, расположенных по разные стороны от центра инерции, ось объекта располагают наклонно к рабочей оси возбудителя, а настройку резонансного режима производят подстройкой частот вибрации, задаваемых возбудителем, под собственные частоты элементов упругого подвеса, Положительный эффект от использования изобретения состоит, в частности, при проведении форсированных испытаний в том, что дает возможность ужесточить режимы испытаний, обеспечив адекватность форсированных и эксплуатационных нагрузок. Это вызвано тем, что уровень допустимых нагрузок в форсированных режимах непосредственно зависит от точности воспроизведения заданных вибраций.

Способ реализуется стендом для испытаний объекта на пространственную вибрацию, в котором с целью повышения точности воспроизведения заданной вибрации упругий подвес образован двумя парами мягких пружин и двумя парами жестких пружин, расположенными по разные стороны от оси симметрии основания, причем пружины каждой пары расположены взаимно перпендикулярно и связаны с основанием непосредственно, а для наклонной установки оси объекта переходное приспособление выполнено с наклонными к установочйой поверхности стола возбудителя колебаний поверхностями закрепления пружин.

На фиг,1 представлены конструкция, иллюстрирующая способ испытания объекта на пространственную вибрацию, и устройство для его осуществления, на фиг,2— частотные характеристики элементов упругого подвеса различной жесткости (а;ц и а ц — резонансные частоты узлов упругой подвески), поясняющие сущность способа, Устройство, осуществляющее способ испытаний объекта на пространственную вибрацию, содержит объект 1 испытаний, соединенный с основанием 2, служащим для установки .испытуемого объекта, упругий подвес, образованный двумя парами мягких 6 и двумя парами жестких 7 пружин, элементы которого связаны с основанием и переходным приспособлением 5, установленным на столе 4 возбудителя 3, служащим для наклонной установки оси объекта и выполненйым с наклонными к установочной

1747978 поверхности стола возбудителя колебаний поверхностями закрепления пружин.

На чертеже показано по одной паре мягких и жестких пружин; вторая пара условно не показана, так как расположена симметрично относительно плоскости чертежа (оси симметрии основания), причем . пружины каждой пары расположены взаимно перпендикулярно и связаны с основанием непосредственно.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

К объекту прикладывают угловые и линейные нагрузки (моменты и силы) гармонического или полигармонического вида . возбудителем, связанным с ним через элементы упругого подвеса, резонирующие на частотах аз и coy. Жесткости подвеса выбираются исходя из требуемого коэффициента ускорения испытаний, основываясь на расчете упругой схемы подвески объекта и на величине кинетического момента, На фиг,2 следует, что, например, при действии гармонической вибрации вида

Asln вь t n pu cUb = éà и 042 >> ù1 точка объекта, связанная с жесткими пружинами, будет колебаться на резонансе, т,е. возникнут только угловые колебания ротора на частоте вь.

Настройку резонансного режима производят подстройкой частот вибрации, задаваемых вибровозбудителем под собственные частоты элементов упругого подвеса. Наклон оси объекта по отношению к рабочей оси возбудителя осуществляют переходным приспособлением, которое может быть выполнено с различными углами наклона 0 < р < 90, что позволяет дополнительно изменять соотношение между составляющими вибраций не только за счет амплитуд и частот поданных сигналов, но и за счет выбора угла р.

Формула изобретения

1. Способ испытаний объекта на пространственную вйбрацию, по которому возбуждают пространственную вибрацию объекта с помощью возбудителя однонаправленной поступательной вибрации путем передачи вибрации на объект через упругий подвес, центр жесткости которого не совпадает с центром инерции объекта с основанием для его установки, и производят настройку резонансного режима возбуждения, отл и ч а ю щий с я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения заданной вибрации, несовпадение центра жесткости подвеса с центром инерции объекта с основанием обеспечивают за счет различия жесткостей элементов упругого подвеса, расположенных по разные стороны от центра инерции, ось объекта располагают наклонно к рабочей оси возбудителя, а настройку резонансного режима производят подстройкой частот вибрации, задаваемых возбудителем, под собственные частоты элементов упругого подвеса.

2, Устройство для исйытаний объекта на пространственную вибрацию, содержащее возбудитель однонаправленной поступательной вибрации, основание для установ25 ки испытуемого объекта, упругий подвес, элементы которого связаны с основанием, и установленное на столе возбудителя переходное приспособление, на котором закреплены элементы упругого подвеса, 30 о т л и ч а ю ще е с я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения заданной вибрации, упругий подвес образован двумя парами мягких пружин и двумя парами жестких пружин, расположенными по разные стороны от оси симметрии основания. причем пружины каждой пары расположены взаимно перпендикулярно и

40

45 ми закрепления пружин. связаны с основанием непосредственно. а для наклонной установки оси объекта переходное приспособление выполнено с наклонными к установочной .поверхности стола возбудителя колебаний поверхностяI