Механический вибратор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк

Республнк

681340 (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) ЗаЯвлено 04.02.72 (21) 1744040/25-28 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 25.08.79. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 28.08. 79 (51}М. Кл.

G 01 М 7/00

Гвеудврстевкньа кватет

СССР кв дклам кзебретеккк.в вткркпя (53) УДК 620.178.

53(088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Гофман и О. М. Брегман (7I ) Заявитель (54) МЕХАНИЧЕСКИЙ ВИБРАТОР

Изобретение относится к технике выбрационных испытаний и может быть применено при динамических испытаниях конструкций.

Известен вибратор эксцентрикового

5 типа, состоящий из основания, на котором эксцентрично установлены массы, вращающиеся от электромеханического привода (1 j.

Однако известный вибратор имеет or о раниченный диапазон частот (от 150200 гц), а большие габариты затрудняют его установку внутри испытуемой конструкции.

Известен также механический вибра15 тор, содержащий упругую балку и возбудитель колебаний (21.

Недостатком извесь ного вибратора является то, что частотный диапазон воз« буждаемого им процесса ограничен частотой дэ 100-150 гц.

Для повьппения частоты рабочих колебаний упругий элемент состоит из двухопорной балки с выступом по форме усеченного конуса, возбудитель колебаний также состоит из двухопорной балки с выступом по форме усеченного конуса и имеет средство для ее осевого перемешенния, причем конусы расположены навстречу друг другу большими основаниями, а жесткость балки возбудителя колебаний больше жесткости балки упругого элемента.

Кроме того, средство осевого перемещения балки выполнено в виде винта, балка упругого элемента смонтирована с возвожностью вращения, а высту.п имеет лыску.

На чертеже изображен предлагаемый выбратор, общий виц.

Он состоит из основания 1, на котором установлены опоры 2 упругого элемента-балки 3, и возбудителя колебанийбалки 4 с выступами 5 и 6, соответственно, по форме усеченного конуса. Балка 4 с помощью винта 7 может смещаться относительно .балки 3. Механический

681340

3 вибратор установлен на испытуемом объек- те 8.

Параметры балок 3 и 4, а также выступов 5 и 6 подбираются с учетом вибрационных характеристик, которые требуется воспроизвести. При этом связь между частотой колебаний и параметрами элементов вибратора выражается формулой: ф E"! где Я - частота крлебаний;

4 - ковфф шиент влияния

М (+ - сосредоточенной массы;

4tnб

8 - расстояние между опорами;

tA погонная масса балки; 4

Е - модуль упругости;

М - величина сосредоточенной массы

Э= „момент инерции балки; д - диаметр балки.

Усилие Р, действующее на основание вибратора определяется формулой:

1. Механический вибратор, содержазо щий основание, на смонтирован упругий элемент и возбудитель. колебаний, отличающийся. тем, что, с целью повышения частоты рабочих колебаний, упругий элемент состоит иэ двухопорной балки с выступом по форме усеченного конуса, возбудитель колебаний

И . также состоит из двухопорной балки с выступом по форме усеченного конуса и имеет средство для ее осевого перемещения, причем конусы расположены навст» речу друг другу большими основаниями, 40 а жесткость балок возбудителя колебаний больше жесткости балки упругого элемента, 2. Вибратор по п. 1, о т л и ч а ю43 шийся тем, что средство для осево» го перемещения балки возбудителя коле» баний выполнено в виде винта.

3. Вибраторпоп. 1, отл и чаю« шийся тем, что балка упругого эле$6 мента смонтирована с возможностью вра»

У щения, а выступ имеет лыску.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Буловский П, И. и Идельсон Э. М.

И

Испытания авиационных приборов, М., Машиностроение, 1966, с. 46-47.

2. Авторское свидетельство СССР

N282713,,кл. G 01 М 7/00, 1969, где

А

Р=Р ((соьЯ, вю1„юе (2) (В921+Гби)26)е ) rae Р усилие, соответствующее начальному прогибу балок; (Щ частота колебаний, соответ ственно, балок 3 и 4; о((- коэффициенты затухания ко (з 2 лебаний балок.

Конструкция вибратора выполняется таким образом, чтобы балка 4 была значительно более жесткой, чем балка 3 (это достигается, найример, уменьшением длины и увеличением диаметра балки). В этом случае колебания балки 4, описываемые второй частью выражения (2), быстро затухают.

Поскольку коэффициент при синусе весьма мал (коэффициент затухания ко. лебаний меньше единицы, а частота коле» баний больше единицы на 2-3 порядка), формулу (2) можно записать в виде: ф

Р=9 е COS3 4, (3) где Ао- величина начального прогиба балки 3. Остальные обозначения соответствуют записанным ранее.

Работает вибратор следующим образом.

При вращении винта 7 выступы 5 и

6 балок 3 и 4 смещаются относительно друг друга, при атом балки 3 и 4 изгибаются. Максимальное нагружение балок соответствует контакту выступов 5 и 6 большими основаниями. При дальнейшем относительном смещении балок происходит срыв выступов;балки резко разгружаются и колеблются, возбуждая колебания основания 1, передающего вибрации на объект испытаний 8.

При необходимости повторного вибрационного нагружения объекта 8 выступы

5 и 6 ставятся в исходное положение (для обратного свободного смещения предусмотрена лыска 9 на одном из конусов) и процесс повторяется.

Применение изобретения позволит выдержать частоту колебаний возбуждаемого процесса с частотным диапазоном до.

2000 гц.

Формула изобретения

681340

Составитель Л. Киселева

Редактор Т. Шалов Техред О. Андрейко Корректор Г. Решетнин

Заказ 5077/39 Тираж 1090 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб„д, 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4