Способ воспроизведения трехкомпонентных вибраций

Авторы патента:

G01M7/06 - многонаправленные испытательные стенды

Владельцы патента RU 2327965:

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ГОСУДАРСТВЕННОЕ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОЕ КОНСТРУКТОРСКОЕ БЮРО "РАДУГА" ИМЕНИ А.Я. БЕРЕЗНЯКА" (RU)

Изобретение относится к области испытаний конструкций на вибрацию, конкретно к способам воспроизведения трехкомпонентных вибраций. Данное техническое решение направлено на создание способа воспроизведения трехкомпонентных вибраций на испытуемом изделии с использованием одного вибровозбудителя, создающего виброускорения вдоль своей оси, позволяющего повысить точность воспроизведения режимов испытаний, исключить необходимость создания синхронной системы управления несколькими вибровозбудителями, упростить процедуру проведения виброиспытаний, сократить набор используемого оборудования. Для достижения указанного технического результата виброускорения создают с амплитудой, определяемой по формуле , где n₁, n₂ и n₃ - заданные в центральных ортогональных осях объекта испытаний компоненты вектора виброускорений, и передают по центральным ортогональным осям объекта испытаний при помощи платформы, плоскость основания которой с узлами для крепления объекта испытаний образует с плоскостью основания для соединения со столом вибровозбудителя двугранный угол , при этом объект испытаний закрепляют на платформе так, что одна из центральных координатных осей объекта, совпадающая с направлением виброускорений , образует угол . 1 ил.

Изобретение относится к области испытаний конструкций на вибрацию, конкретно к способам воспроизведения трехкомпонентных вибраций.

Известен принятый за прототип способ возбуждения вибраций по трем ортогональным осям - а.с. СССР №849030, кл. G01M 7/00, основанный на одновременном возбуждении вибраций несколькими вибровозбудителями, каждый из которых создает однонаправленную вибрацию и передает ее на испытываемый объект посредством платформы, имеющей основание для соединения со столом вибровозбудителя и основание с узлами для крепления объекта испытаний. Данные основания параллельны.

Существенными признаками этого способа, совпадающими с существенными признаками предлагаемого технического решения, являются создание вибровозбудителем однонаправленных виброускорений и передача их на объект испытаний посредством платформы, имеющей основание для соединения со столом вибровозбудителя и основание с узлами для крепления объекта испытаний.

К недостаткам способа, принятого за прототип, относятся сложность в получении требуемой точности воспроизведения режимов испытаний, связанная с неизбежно имеющими место неидентичностью вибровозбудителей и промежуточных узлов соединений, вызывающих сдвиги фаз между ортогональными компонентами вибраций, необходимость создания синхронной системы управления несколькими вибровозбудителями, сложность которой растет с ростом верхнего диапазона воспроизводимых вибраций, сложность и громоздкость конструкции стендов, реализующих трехкомпонентные воздействия.

Данное техническое решение направлено на создание способа воспроизведения трехкомпонентных вибраций на испытуемом изделии с использованием одного вибровозбудителя, создающего виброускорения вдоль своей оси, позволяющего повысить точность воспроизведения режимов испытаний, исключить необходимость создания синхронной системы управления несколькими вибровозбудителями, упростить процедуру проведения виброиспытаний, сократить набор используемого оборудования.

Для достижения указанного технического результата в способе воспроизведения трехкомпонентных вибраций, заключающемся в создании вибровозбудителем однонаправленных виброускорений и передаче их на объект испытаний посредством платформы, имеющей основание для соединения со столом вибровозбудителя и основание с узлами для крепления объекта испытаний, виброускорения создают с амплитудой, определяемой по формуле , где n₁, n₂ и n₃ - заданные в центральных ортогональных осях объекта испытаний компоненты вектора виброускорений, и передают по центральным ортогональным осям объекта испытаний при помощи платформы, плоскость основания которой с узлами для крепления объекта испытаний образует с плоскостью основания для соединения со столом вибровозбудителя двугранный угол , при этом объект испытаний закрепляют на платформе так, что одна из центральных координатных осей объекта, совпадающая с направлением виброускорений , образует угол .

Отличительными признаками заявленного способа являются следующее - виброускорения создают с амплитудой, определяемой по формуле , где n₁, n₂ и n₃ - заданные в центральных ортогональных осях объекта испытаний компоненты вектора виброускорений; виброускорения передают (разлагают) по центральным ортогональным осям объекта испытаний при помощи платформы, плоскость основания которой с узлами для крепления объекта образует с плоскостью основания для соединения со столом вибровозбудителя двугранный угол ; объект испытаний закрепляют на платформе так, что одна из центральных координатных осей объекта, совпадающая с направлением виброускорений , образует с ребром двугранного угла угол .

Благодаря наличию указанных отличительных признаков в совокупности с известными признаками (прототип) достигают следующих технических результатов: заданные в центральных ортогональных осях объекта трехкомпонентные вибрации, удары и виброудары воспроизводят любым однокомпонентным вибровозбудителем, упрощается воспроизведение трехкомпонентных вибраций и повышается точность воспроизведения, расширяются возможности однокомпонентных вибростендов, сокращается набор используемого оборудования, упрощается конструкция испытательного стенда, упрощается система управления, повышается энергосбережение, время испытаний может быть сокращено до минимума.

Предложенное решение может найти применение в приборостроении, машиностроении и других отраслях промышленности, где требуется проверка изделий на стойкость к плоским и пространственным механическим воздействиям.

Предлагаемое техническое решение поясняется чертежом.

На чертеже изображен вибростенд, содержащий платформу 1, выполненную в виде прямоугольной призмы с основанием 2 для соединения со столом 3 вибровозбудителя 4 и основанием 5 с узлами для крепления испытуемого объекта 6.

Предложенный способ реализуют следующим образом: до начала испытаний по компонентам пространственной вибрации n₁, n₂ и n₃ определяют углы и и амплитуду виброускорений вибровозбудителя . Изготавливают (или регулируют имеющуюся) платформу так, чтобы ее основание с узлами для крепления объекта испытаний образовывало с основанием для соединения со столом вибровозбудителя двугранный угол , а узлы для крепления объекта испытаний позволяли закреплять объект так, чтобы одна из его центральных координатных осей, совпадающая с направлением компоненты виброускорений , образовывала с ребром двугранного угла угол . Платформу устанавливают и закрепляют на столе вибровозбудителя. Объект испытаний устанавливают на платформу. Вибровозбудителем вдоль его рабочей оси создают виброускорение с амплитудой n.

В частном случае, например, для соотношения компонент пространственной вибрации и , свойственной режиму автомобильного транспортирования, платформу стенда выполняют с углами θ=45° и ϕ=39,5°, а вибрации вдоль рабочей оси вибровозбудителя воспроизводят с амплитудой виброускорений n=1,32 g.

Способ воспроизведения трехкомпонентных вибраций, заключающийся в создании вибровозбудителем однонаправленных виброускорений и передаче их на объект испытаний посредством платформы, имеющей основание для соединения со столом вибровозбудителя и основание с узлами для крепления объекта испытаний, отличающийся тем, что виброускорения создают с амплитудой, определяемой по формуле , где n₁, n₂ и n₃ - заданные в центральных ортогональных осях объекта испытаний компоненты вектора виброускорений, и передают по центральным ортогональным осям объекта испытаний при помощи платформы, плоскость основания которой с узлами для крепления объекта испытаний образует с плоскостью основания для соединения со столом вибровозбудителя двугранный угол , при этом объект испытаний закрепляют на платформе так, что одна из центральных координатных осей объекта, совпадающая с направлением виброускорений , образует с ребром двугранного угла угол .

Изобретение относится к области испытаний конструкций на вибрацию, конкретно к конструкции многонаправленных испытательных вибростендов. .

Стенд для испытания шаровых опор // 2308011

Изобретение относится к машиностроению, в частности к стендам для испытания узлов автомобилей, и может быть использовано при испытании шаровых опор подвески легковых автомобилей.

Вибростенд испытательный // 2248548

Изобретение относится к испытательной технике. .

Устройство для испытания упругих муфт // 2206880

Изобретение относится к испытательной технике и применяется для определения крутильной жесткости муфт, а также других элементов машин (амортизаторов, торсионов и т.д.).

Способ динамических испытаний лопастей рулевого винта вертолёта на усталостную прочность // 2196313

Изобретение относится к области испытаний конструкций и устройств и может быть использовано для динамических испытаний рулевых винтов вертолетов на резонансных стендах с возбуждением, например, от механических вибраторов.

Устройство для определения собственной частоты колебания лопаток гтд // 2191994

Изобретение относится к производству двигателей летательных аппаратов, а именно к устройствам для определения собственной частоты колебания лопаток ГТД. .

Стенд для усталостных испытаний образцов лопастей воздушного винта летательного аппарата // 2163714

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стендам для динамических испытаний образцов, например лопастей воздушного винта летательного аппарата.

Вибростенд // 2118806

Двухкоординатный вибростенд // 2116639

Стенд для динамических испытаний элементов воздушного винта летательного аппарата // 2102713

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к стендам для динамических испытаний элементов воздушного винта летательного аппарата, например лопастей винта вертолета, при комбинированных нагрузках.

Стенд для испытания шпоночно-шлицевых соединений // 2353916

Изобретение относится к испытательным триботехническим стендам, с помощью которых осуществляются исследования триботехнических характеристик и износостойкости подвижных механических сопряжений

Стенд для испытания успокоителей колебаний валов // 2383879

Изобретение относится к области испытательной техники и может быть использовано для создания стендов и устройств для исследования успокоителей (антивибраторов и демпферов) колебаний валов

Трехкомпонентный вибростенд // 2411482

Изобретение относится к области вибрационной техники и предназначено для испытаний изделий на воздействие пространственных колебаний

Вибростенд испытательный электромеханический // 2419078

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания изделий на вибропрочность и виброустойчивость

Вибростенд // 2441213

Изобретение относится к технике вибрационных испытаний изделий

Способ определения спектральных колебательных характеристик конструктивных элементов рэс и установка для его реализации // 2536325

Изобретения относятся к экспериментально-измерительной технике и могут быть использованы для исследования спектральных колебательных характеристик стержней, пластин и прочих конструктивных элементов РЭС различного сечения. Способ включает передачу вибросилового воздействия и оценку изменения значения виброскорости точки на поверхности исследуемого объекта по сравнению со значением виброскорости эталонного вибродатчика в установившемся режиме работы. Установка содержит объект исследования, вибровозбудители и вибропреобразователи, закрепленные на основании. При этом вибровозбудитель и вибродатчик виброизолированы от исследуемой системы. Технический результат заключается в повышении точности измерений. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Стенд для выработки угловых колебаний в двух плоскостях // 2554631

Предложенное изобретение используется для оценки динамических погрешностей микромеханических и других малогабаритных инерциальных систем. Заявленный стенд предназначен для выработки угловых колебаний в двух плоскостях, изменяющихся по гармоническому закону в расширенном частотном диапазоне, содержащий раскачивающуюся в двух плоскостях платформу, установленную на крестообразном подвесе, два двигателя с редукторами, кривошипно-кулисные механизмы, преобразующие вращательное движение двигателей в колебания платформы, и трехстепенной подшипник качения. Указанный стенд дополнительно содержит систему управления движением платформы стенда, состоящую из цифровых преобразователей угловых перемещений по каждой оси, соединенных с блоком управления, соединенным с двигателями, управляющим компьютером с установленным на нем программным обеспечением и преобразователями угловых перемещений валов двигателей, реализующим управление путем генерации напряжений якорей двигателей, пропорциональных заданным частотам колебаний, формируемых пропорционально-интегральными регуляторами, использующими в качестве сигналов обратных связей значения угловых положений каждой из осей. Технический результат: возможность задания, воспроизведения и синхронизации угловых колебаний раскачивающейся платформы в двух ортогональных плоскостях, изменяющихся по гармоническому закону в расширенном частотном диапазоне. 1 ил.

Способ диагностирования величины осевого зазора в шаровом шарнире автомобиля // 2556814

Изобретение относится к области измерительной техники, к диагностированию автомобилей. Способ диагностирования величины осевого зазора в шаровом шарнире автомобиля достигается за счет использования двух вибродатчиков. Первый вибродатчик фиксирует вибрации, возникающие непосредственно в диагностируемом сопряжении головки шарового шарнира и полимерного вкладыша. Второй вибродатчик, установленный на рычаге подвески сопряженным с диагностируемым шаровым шарниром на расстоянии 10-15 см от первого вибродатчика, фиксирует вибрации в рычаге подвески. Их сравнительный анализ позволяет более точно выявить гармоники и частотные составляющие сигналов, характерные для зазора в сопряжении шарового шарнира. Достигается упрощение процесса диагностирования шаровых шарниров автомобилей, а также получение информации при диагностировании, позволяющей судить о величине зазора в шаровом шарнире и о его остаточном ресурсе. 4 ил.

Способ поверки трехкомпонентных вибропреобразователей // 2567987

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для поверки трехкомпонентных вибропреобразователей и/или калибровки при их изготовлении. В способе поверки трехкомпонентных вибропреобразователей используют воздействие на поверяемый и эталонный вибропреобразователи заданным однонаправленным виброускорением и непосредственно сличают измеренные сопоставимые реакции обоих вибропреобразователей на воздействующие проекции виброускорения, при этом эталонный и поверяемый трехкомпонентные вибропреобразователи устанавливают таким образом, чтобы их одноименные оси чувствительности были параллельны друг другу, вертикальную ось чувствительности каждого вибропреобразователя совмещают с плоскостью, проходящей через вектор воздействующего на этот вибропреобразователь однонаправленного виброускорения и биссектрису угла между его горизонтальными осями чувствительности и ориентируют ось под заданным острым углом относительно вектора своего воздействующего однонаправленного виброускорения, а на одноименные компоненты поверяемого и эталонного вибропреобразователей одновременно воздействуют одинаковыми компонентами векторов этого однонаправленного виброускорения, которые равны их проекциям на одноименные оси чувствительности поверяемого и эталонного вибропреобразователей. Технический результат - повышение точности поверки трехкомпонентного вибропреобразователя. 1 з.п. ф-лы, 6 ил., 2 табл.

Способ и устройство оценки технического состояния инженерного сооружения // 2617800

Изобретения относятся к испытательной технике, в частности к технологиям проведения вибрационных испытаний, и может быть использовано в процессе динамических исследований различных инженерных сооружений. Способ заключается в том, что возбуждают гармонические колебания путем приложения периодического вибрационного возмущения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях X и Y. При этом осуществляют передачу внешнего воздействия вибровозбудителем также перпендикулярно к плоскостям X и Y по оси Z, настройку периодического вибрационного воздействия производят путем изменения амплитуды и частоты колебаний рабочего органа, полученные результаты сравнивают с предыдущими замерами, после чего дают оценку технического состояния инженерного сооружения. Устройство содержит вибрационную машину с электродвигателем, вал которого связан с рабочим органом, снабженным вибраторами и возбуждающим колебания в двух взаимно перпендикулярных плоскостях X и Y. Корпус вибрационной машины жестко соединен с рабочим органом и с исследуемой конструкцией, вибрационная машина способна перемещаться и возбуждать колебания по оси Z с различной амплитудой и частотой. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.