Трехкомпонентный вибростенд

Авторы патента:

Новиков Сергей Александрович (RU)

Капитонова Галина Анатольевна (RU)

Стрекалова Елена Владимировна (RU)

Меркулов Сергей Семенович (RU)

Белов Семен Самуилович (RU)

Рубахина Наталья Владимировна (RU)

Скворчевский Анатолий Константинович (RU)

Бодагова Галина Федоровна (RU)

Новиков Александр Борисович (RU)

G01M7/06 - многонаправленные испытательные стенды

Владельцы патента RU 2411482:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт "Дельфин" (RU)

Изобретение относится к области вибрационной техники и предназначено для испытаний изделий на воздействие пространственных колебаний. Устройство содержит три платформы для размещения испытуемого объекта и систему возбуждения колебаний, каждая из платформ закреплена с возможностью перемещения только ортогонально относительно направления перемещения двух других. Усилия от вибровозбудителя передаются платформам при помощи шарнирных тяг, выполненных с узлами крепления тяг к платформам и вибровозбудителям в виде карданного подвеса. Последний состоит из прикрепленного к вибровозбудителю фланца с U-образным выступом и расположенного в U-образном выступе фланца куба с двумя взаимно перпендикулярными парами соосных конических отверстий, в которые входят винты коническими концами, которые выполнены с возможностью стопорения с помощью контргаек. При этом длина шарнирной тяги, как минимум, в 100 раз превышает амплитуды колебаний в ортогональных направлениях. Технический результат заключается в упрощении конструкции и повышении точности воспроизведения пространственных колебаний. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к вибрационной технике и предназначено для испытаний изделий на воздействие пространственных колебаний.

Известен трехкомпонентный вибростенд, содержащий платформу для размещения испытуемого объекта и систему возбуждения колебаний, источник питания и подключенные к нему золотники, корпус, выполненный в виде крестообразного элемента, образованного отсечением от параллелепипеда со стороны каждого его ребра параллелепипеда, а платформа имеет полость, форма которой повторяет форму корпуса и обхватывает последний с зазором, на поверхностях отсечений выполнены несущие карманы для образования гидростатических направляющих, карманы поверхностей, расположенных в одной плоскости, сообщены между собой и через один из золотников с несущими карманами на параллельной плоскости (авт. свид. СССР №560152, МКИ G01M 7/00, 1977 г.).

Недостатком известного устройства является значительная сложность конструкции и низкая точность воспроизведения пространственных колебаний.

Целью настоящего изобретения является упрощение конструкции и повышение точности воспроизведения пространственных колебаний.

Указанная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены две платформы, а каждая из платформ закреплена с возможностью перемещения только ортогонально относительно направления перемещения двух других платформ, а усилия от вибровозбудителей передаются платформам при помощи шарнирных тяг.

Указанная цель достигается и тем, что платформы перемещаются друг относительно друга на шариках, расположенных в пазах, выполненных в платформах.

Указанная цель достигается также тем, что шарнирные тяги выполнены с узлами крепления тяг к платформам и возбудителям в виде карданного подвеса.

Указанная цель достигается помимо этого и тем, что длина каждой шарнирной тяги, как минимум, в 100 раз превышает амплитуды колебаний в ортогональных направлениях.

На фиг.1 приведена схема соединения платформ между собой, на фиг.2 - пример выполнения шарнирных тяг, на фиг.3 - общий вид трехкомпонентного вибростенда, на фиг.4 представлена схема, поясняющая возникновение погрешностей при возбуждении колебаний.

Вибростенд содержит (фиг.1) платформу 1 для размещения испытуемого объекта, систему возбуждения, состоящую из 3-х вибровозбудителей, платформы 2, 3. Платформа 1 для размещения испытуемого объекта выполнена с возможностью перемещения только под прямым углом относительно направления перемещения средней платформы 2, средняя платформа 2 с возможностью перемещения только под прямым углом относительно направления перемещения двух других платформ 1, 3. Платформа 3 крепится непосредственно к вибровозбудителю (на фиг.1 не показан). Для передачи усилий к платформам 1, 2 служат шарнирные тяги 4 и 5. Платформы перемещаются друг относительно друга на шариках 6, расположенных в пазах, выполненных на платформах. Шарнирные тяги 4, 5 выполнены в узлах крепления тяг к платформам и вибровозбудителям с помощью карданного подвеса (фиг.2), состоящего из прикрепленного к вибровозбудителю фланца 7 с U-образным выступом и расположенного в U-образном выступе фланца 7 куба 8 с двумя взаимно перпендикулярными парами соосных конических отверстий, в которые входят винты 9 с коническими концами и последние могут стопориться с помощью контргаек. Платформы 1 и 2 выполнены аналогично устройству крепления фланца 7 и через элемент сопряжения 10 крепятся к штоку 11, другой конец которого через такой же элемент сопряжения соединен с шарниром. Элементы сопряжения 10 и шток 11 жестко закреплены друг относительно друга с помощью контргаек 12.

Устройство работает следующим образом (фиг.3). Вибровозбудитель 13, расположенный под платформой 3, вызывает ее движение в вертикальном направлении, два других вибровозбудителя 14 и 15, расположенные во взаимно перпендикулярных направлениях, через тяги 4 и 5 двигают платформы 1 и 2. В результате платформа 1 и размещенный на ней объект совершают пространственные движения в ортогональных направлениях.

При этом при ортогональных перемещениях платформ возникает погрешность. На фиг.4 поясняется возникновение погрешностей при работе стенда, где 16 - тяга, 17 - шарнир со стороны вибровозбудителя, 18 - шарнир, закрепленный на платформе вибростенда, 19 - перемещение в перпендикулярном направлении платформы вибростенда, 20 - возникающая погрешность. Учитывая, что конец тяги 16, закрепленной в шарнире 18 платформы вибростенда, описывает движение не по прямой, а по радиусу, возникает погрешность 20. Однако величину этих погрешностей можно эффективно снижать до нужной величины, увеличивая дину тяг L.

Кроме того, предложенное устройство позволяет повысить точность воспроизведения пространственных колебаний.

Предлагаемое техническое решение по сравнению с известными позволяет повысить качество испытаний за счет ортогональности движения всех трех платформ и снижения погрешностей за счет выбора необходимых длин тяг.

1. Трехкомпонентный вибростенд, содержащий три платформы для размещения испытуемого объекта и систему возбуждения колебаний, причем каждая из платформ закреплена с возможностью перемещения только ортогонально относительно направления перемещения двух других, отличающийся тем, что усилия от вибровозбудителя передаются платформам при помощи шарнирных тяг, выполненных с узлами крепления тяг к платформам и вибровозбудителям в виде карданного подвеса, состоящего из прикрепленного к вибровозбудителю фланца с U-образным выступом и расположенного в U-образном выступе фланца куба с двумя взаимно перпендикулярными парами соосных конических отверстий, в которые входят винты с коническими концами, которые выполнены с возможностью стопорения контргайками, причем длина шарнирной тяги, как минимум, в 100 раз превышает амплитуды колебаний в ортогональных направлениях.

2. Трехкомпонентный вибростенд по п.1, отличающийся тем, что платформы перемещаются относительно друг друга на шариках, расположенных в пазах, выполненных в платформах.

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

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.

Способ воспроизведения трехкомпонентных вибраций // 2327965

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

Многонаправленный испытательный вибростенд // 2327131

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 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.

Стенд для исследования акустических характеристик звукопоглощающих элементов в реверберационной камере // 2641331

Изобретение относится к промышленной акустике и может быть использовано для снижения шума привода машин, облицовки производственных помещений и других звукопоглощающих конструкциях. Техническим результатом является повышение точности измерения эффективности шумоглушения исследуемых акустических характеристик новых звукопоглощающих элементов. Технический результат достигается тем, что в стенде для исследования акустических характеристик звукопоглощающих элементов в реверберационной камере содержится источник излучения шума, который устанавливается на полу реверберационной камеры, представляющей собой помещение объемом от 60 до 1000 м3 с непараллельными, внутренними ограждениями, поверхность которых является отражателем звука, при этом уровень звуковой мощности испытуемого источника излучения шума определяется по результатам измерений среднего уровня звукового давления на измерительной поверхности, с установленными по ее контуру акустическими микрофонами, за которую принимают площадь полусферы, причем эквивалентная площадь звукопоглощения камеры определяется экспериментально, по измерениям времени реверберации помещения, т.е. времени, в течение которого уровень звукового давления в помещении уменьшается на 60 дБ после прекращения действия источника излучения шума. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ исследования акустических характеристик объектов в заглушенной камере // 2641332

Изобретение относится к промышленной акустике и может быть использовано для снижения шума привода машин, облицовки производственных помещений и в других звукопоглощающих конструкциях. Техническим результатом является повышение точности измерения эффективности шумоглушения исследуемых акустических характеристик новых звукопоглощающих элементов. Технический результат достигается тем, что в способе исследования акустических характеристик объектов в заглушенной камере, заключающемся в том, что в заглушенной камере, в которой поглощается падающий на стены звук от испытуемого объекта, устанавливают испытываемый объект на плавающий пол, при этом заглушенную камеру размещают в отдельном здании с фундаментом, стенами, потолочным перекрытием, внутри которого, на автономном фундаменте, размещают ее стены, плавающий пол, на котором устанавливают испытуемый объект и легкое потолочное перекрытие, заглушенную камеру герметично облицовывают со всех сторон вновь разработанным, и подлежащим испытанию звукопоглощающим элементом, при этом уровень звуковой мощности испытуемого объекта определяют по результатам измерений среднего уровня звукового давления на его измерительной поверхности, за которую принимают площадь полусферы, а затем определяется корректированный уровень звуковой мощности. 2 ил.

Способ определения дисперсии погрешности измерения двухмерного спектра волнения инерциальным измерительным модулем волномерного буя и устройство для его реализации // 2644614

Изобретение относится к области измерительной техники. Способ определения дисперсии погрешности измерения двухмерного спектра волнения инерциальным измерительным модулем волномерного буя, заключается в том, что определение погрешности производится путем сравнения характеристик, задаваемых стендом, с характеристиками, воспроизводимыми инерциальным модулем. При этом стендом одновременно воспроизводятся как вертикальные, так и угловые колебания в двух ортогональных плоскостях в заданном спектре частот, наиболее приближенном к реальным условиям эксплуатации, с дальнейшей обработкой данных от стенда и исследуемого инерциального модуля для входного (по данным от стенда) SВХ(ω, α) и выходного (по данным от инерциального модуля) SBЫX(ω, α) двухмерных спектров, разность между которыми будет определять двухмерный спектр погрешности измерения SПОГР(ω, α)=SВЫХ(ω, α)-SВX(ω, α) и дисперсию погрешности измерения как площадь под графиком рассчитанного спектра . Технический результат - определение дисперсии погрешности измерения, возможность калибровки буев, повышение достоверности измерений. 1 ил.