Способ вибрационных испытаний объектов

 

Союз Сееетсжих

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 260778 {21) 2648186/25-28 (51)М. Кл.з с присоединением заявки ¹

G 01 И 7/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 15,0481. Бюллетень И9 14

Дата опубликования описания 15.0481 (53) УДИ 620, 178. . 53 (088. 8) . 1

К.К.Глухарев,„И.Ф.Гончаревич, IO.П.Кузнецов,  —.И.-Сусанин к К.В,Фролов

1;, /

Государственный научно-исследоватейьский-..институZ .- / машиноведения им. акад, A.A.БлйгонраВова::.:,. / (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВИБРАЦИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к испытательной технике,а именно к способам вибрационных испытаний,и может быть использовано, например, для испытания объектов, устанавливаемых на транспортных машинах, с имитацией реальных вибрационных нагрузок, источниками которых являются неровности дороги, с тык и рель сов и т . п.

Известен способ вибрационных испытаний объектов, который состоит в том, что в реальных условиях записывают на магнитофон натурные вибрации объекта, а затем воспроизводят их на вибростенде (lj .

Известный спсоб связан с использов а нием сложной и дорогос тоящей аппаратуры. Кроме того, для его осуществления необходим предварительный анализ записанной на магнитофон информации. Для выбора наиболее эффективных критериев воспроизведения.

Наиболее близким к изобретению, по технической сущности является способ вибрационных испытаний объектов, заключающийся в том, что регистрируют в реальных условиях вибрации объекта в характерных его точках и воспроизводят их на вибростенде методом полигармоническoro возбужде- 30 ния с рационально независимыми частотами гармоник (2).

Иэв естный с пособ основ ан на з амене стационарного случайного. процесса статистически эквивалентным ему полигармоническим процессом. При этом не гарантируется воспроизведение всевозможных динамических состояний испытуемого объекта, а также не учитывается влияние временного фактора на воспроизведение реальных условий нагружения ° Все это снижает достоверность вибрационных испытаний объектов . Кроме того, для-определения статистических реальных вибраций требуется сложная аппаратура.

Цель изобретения — осуществление способа более простыми средствами и повышение достоверности результатов испытаний.

Поставленная цель достигается тем, что регистрируют виброскорость и виброперемещение точек объекта в реальных условиях, по максимальным и минимальным значениям этих параметров определяют область их изменения, регистрируют амплитудно-частотные характеристики объекта в этих точках, а частоты и амплитуды гармоник при воспроизведении вибраций

82?007 (\

/п, ) и

ы1 (дit "+ыа задают с учетом амплитудно-частотных харак геристик такими, чтобы удвоенные сумж амплитуд виброперемещения и виброскорости на заданных частотах были равны cocTBетствующим линейным размерам области, причем .минимапьное время полигармонического возбуждения назначают из условия ялотного заполнения области траекторией воспроизведенных вибраций. Предлагаемый способ пояс няетс я на примере вибрационных испытаний амортизированного сидения водителя автомобиля.

На фиг. 1 изображена схема вибрационных испытаний амортизированного сидения; на фиг. 2 — облас ть изменения в иброперемещения и в иброск орос ти х арак терных точек испытуемого объекта и траектория вибраций; на фиг. 3 иллюстрация плотного заполнения области траекторией воспроизведенных вибраций, на фиг. 4 - графической пояснение к понятию плотного заполнения области траек торией.

ПредлагаЕмый способ осуществляетс я в,рледующей последовательности. Регистрируют в реальных условиях виброперемещение о и виброскорость Б амортизатора 1*с помощью вибродатчиков 2 и 3, установленных в точках

4 и 5 сидения 6 и основания 7 (фиг, 1 и 2) . По показаниям датчиков 2 и

3 определяют в ерх н ие б„„и Ь m(xx н ижние61„, ибо,z границы изменения Б и б по которым строят область S их- изменения в реальных услов иях (фиг. 2) .

Область S в виде прямоугольника со сторонами д1и д характеризует все в озможные динамические сос тояния испытуемого объекта. Затем извес тным методом регис трируют амплитудночастотные характеристики объекта.

Сидение водителя 6 с амортизатором 1 и его основанием 7- устанавливают на платформу 8 вибростенда 9, способного возбуждать полигармоничес— кие вибрации с рационально независимыми частотами, например, парой частОт ы1 H ы2 причем 6д1(()2 щ п где m, n — произвольные элементы натурального ряда чисел 1,2,3... Затем возбуждают на стенде полигармонические вибрации, При этом траектория Т вибраций заполняет облас.ть S. О достоверности воспроизведения на вибростенде всех возможных динамических состояний, соответствующих реальным условиям, судят. по плотному. заполнению области S траекторией Т. Этого достигают путем воспроизведения на вибростенде гармоник с рационально независимыми частотами, число которых должно быть равным размерности области, например для рассматриваемой плоской области оно равно двум.

Подбор амплитуд и частот гармоник осуществляется следующим образом.

По амплитудно-частотной характеристике а (р) задают частоты („)<и Сд и амплитуды а(M<) и à(® ) так, чтобы удвоенные суммы амплитуд виброперемещения и виброскорости на заданных частотах были равны соответствующим линейным размерам д„, и 2 области

S, т.е.

2 (а(()1) + а(Яр) ) = Д1и a((dÄ) =- а((.) ), 2 ((),а (()() -М4,а (М ) ) = А и (,э,а (()1) = а (;„)2), где (M „, (d — рациойально незав ксиве частоты гармоник; IQ а((,)„) и а((,) ) — амплитуды гармоник; д,,др — линейные размеры области S, Выполнение этих условий имеет место, когда 60, = ыг

Воспроизведение области S основано на следующем. Гармоникам с частотами Ы и 4) соответствуют траектории в виде элипсов с полуосями à((d;) и

4)„а(Я;), где i = 1,2. Суммирование

20 этой пары гармонических движений при рационально независимых частотах

Ю1, Ы2 дает траекторию Т, которая с течением времени (, плотно покроет кольцевую область S1, образованную векторной суммой двух элипсов (фиг.

3) Траектория Т, помимо гармоник с частотами (d1 и (,) содержит также кратные им гармоники. Это приводит к искажению границ области Я1, которая может при реальном движении быть не30 выпуклой, однако характер плотного покрытия траекторией области S, остае тс я прежним. При наличии н ез аполненной траекторией Т внутренней подоблае ти Sg ее можно ликвидировать введе35 нием дополнительной гармоники с рационально независимой частотой 4) „ для которой амплитуда а (я,) рав на радиусу подобласти S 2.

Время,, гаран тирующее плотное заполнение траекторией Т области S оценив аетс я по формуле где и — размерность области изменения,регистрируемых в ре50 альных .условиях вибраций; (d(i=1,2,...n) — рационально независимые частоты гармоник вОспрОизвОдимых Вибраций;

Š— максимальное расстояние между произвольной точкой области и траекторией; д;(1=12...,n)- линейные размеры области.

В рассмотренном примере время определяют по фармуле

60 2Ж

° ° где. Š— большее среди Е, E2i E а Е„- расстояние между любой

82 ?007

Формула изобретения

1О

Фиг. / (Риг. 2

Фиг.4

Составитель. B.Øåõòåð

Техред A. Савка Корректор М.Шароши

Редактор A.Äîëèíè÷

Эаказ 1802/66 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскае наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

i-ой точкой области и траекторией (фиг. 4) .

Использование предлагаемого способа позволяет более простыми средствами пров одить в ибрационные испытания объектов, обеспечивая при этом повышение достоверности результатов испытаний.

Способ вибрационных испытаний объектов, заключающийся в том, что ре„Гистрируют в реальных условиях вибрации объекта в характерных его точках и воспроизводят .их на вибростенде ме15 тодом полигармонического возбуждения с рационально независимыми частотами гармоник, отличающийся тем, что, с целью осуществления его более простыми средствами и повышения достоверности результатов испытаний, регистрируют в иброск орос ть и виброперемещение точек объекта в реальных условиях, по максимальным и минимальным значениям этих параметров определяют область их изменения, регистрируют амплитудно-частотные харак теристики объекта в этих точках, а частоты и амплитуды гармоник при воспроизведении вибраций задают с учетом амплитудно-частотных характеристик такими, чтобы удвоенные суммы амплитуд виброперемещения и виброскорости на заданных частотах были равны соответствующим линейным размерам, области, причем минимальное время полигармонического возбуждения назначают из условия плотного заполнения области траекторией воспроизведенных вибраций.

Источники .информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кузнецов A.A. Вибрационные ис. пытания элементов и устройств автоматики. M., Энергия, 1976, с. 2324.

2. Коловский М.З. О замене случай ного вибрационного воздействия полигармоническим процсссом,. — Извес— тия АН СССР. OTH. Механика и машино- . строение, 1963, Р 2 с. 93-101.