Устройство для возбуждения свободных колебаний объекта

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. свид-ву

<>998892

Союз Советских

Ссщивлистических

Республик (22) Заявлено 131181 (21) 3354155/25-28

0.01 И 7/00 с присоединением заявки М2

Государственный комитет

С ССР ао делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230283, Бюллетень М 7

Дата опубликования описания .230233 (Д) УДК 820.пе. S (088 ° 8) (72) Автор изобретения

В.Б.Путятин

Рижский ордена Трудового Красного 3 политехнический институт (71) Заявитель (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ СВОБОДНЫХ

КОЛЕБАНИИ ОБЬЕКТА

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам возбуждения гармонических свободных колебаний объекта, и может быть использовано при определении динамических характеристик различных объектов.

Известно устройство для возбужде-. ния гармонических свободных колебаний объекта, в котором вывод объекта из равновесного состояния и последующее его мгновенное освобождение осуществляется с помощью лимба, кинема-тически связанного с ним кулачка и толкателя, связанного с исследуемым объектом (1)В этом устройстве поворот лимба и кулачка осуществляется вручную, что обуславливает трудоемкость обслуживания устройства и возможность его применения для возбуждения свободных колебаний только объектов малого веса.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для возбуждения свободных колебаний обь; ектй, содержащее приспособление для установки объекта, установленный на валу кулачок для задания импульса объекту, приводной двигатель и механизм передачи движения объекту, включающий подпружиненный к валу с кулачком толкатель в виде штанги с роликом f,21 °

Б известном устройстве ролик толкателя находится в постоянном контакте с рабочей поверхностью кулачка, а штанга толкателя установлена в.корпусе перпендикулярно валу кулачка.

Однако оно. не обеспечивает. высокой точности воспроизведения гармонической точности формы и периода возбуждаемых колебаний, так как передний фронт нагрузочного импульса форми-. руется при переходном режиме приводного двигателя, а скорректировать профиль кулачка с учетом характерно» . тики переходного режима приводного двигателя не представляется возможным.

Цель Изобретения — обеспечение точности воспроизведения гармоничес- кой формы и периода возбуждаемых ко-: лебаний.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для возбуждения свободных колебаний объекта, содержащем

1приспособление для установки объекта, установленный на валу кулачок для

998892 задания импульса объекту, приводной двигатель и механизм передачи импульса объекту, включающий подпружиненный к валу с кулачком толкатель в виде штанги с роликом, часть вала кулачка выполнена в виде винта, а образующая цилиндрической поверхности части вала, примыкающей к кулачку с противоположной стороны и контактирующей с роликом в исходном положении, совпадает в одной точке с образующей кулачка, толкатель установлен на приспособлении для установки объекта с воэможностью его перемещения параллельно оси вала кулачка, а для осуществления этого перемещения устройство снабжено соединенным со

15 штангой поводком, .несущим палец, вводимый в винтовую канавку упомянутого винта, и пневмо (гидро) цилиндром, навки выбраны из условий обеспечения перехода ролика толкателя с цилиндрической поверхности части чала на кулачок по их общей образующей и выхода этого ролика из контакта с кулачком после поворота последнего на угол, соответствующий одному периоду колебаний объекта.

Благодаря такому выполнению устройства увеличивается точность воспроизведения гармонической формы и длительности импульса движения, поскольку из рабочего цикла .Устройства исключен переходный процесс разгона приводного двигателя.

30

На фиг. 1 изображено предлатавмое устройство на фиг, 2 — разрез A-A на фиг. Lt H L. 3 — 3 3 -B на фиг. 1.

Устройство содержит станину 1 с установленными на ней приводным дви-. гателем (не показан) и приспособлением 2 для установки объекта (не по" казан).

Приводной двигатель ременной пе редачей 3 связан чврез шкив 4 с валом 5 кулачка 6, служащего для задания импульса объекту.

Часть вала 5 кулачка 6 выполнена в виде винта 7, а часть, примыкающая к кулачку 6 с противоположной винту

7 стороны, имеет цилиндричвскую поверхность 8, образующая которой совпадает в одной точке 0 с образующей кулачка 6 °

На приспособлении 2 на кронштей40

55 нах 9 установлен с возможностью пвремвщения параллельно оси, вала 5 толкатель, выполненный в виде штанги

10 с роликом 11, и связанный с толкателем муфтой 12 пневмо (гидро) цилиндр 13.

Ролик 11 толкателя поджат в исход-. ном положении к цилиндрической поверх-, ности 8 вала 5 пружиной 14. 65 соединенным co T H o, pn eM pac" и положение захода и длина винтовой каУстройство снабжено также повод- ком 15, выполненным в виде вилки, охватывающей шейку 16 штанги 10, с пальцем 17, предназначенным для перемещения по винтовой канавке винта 7, Подпружиненный толкатель с пнев,мо (гидро) цилиндром 13 и поводок 15 с пальцем 17 образуют в предлагаемом устройстве механизм передачи импульса объекту.

Работает устройство следующим образом, От приводного двигателя движение через клиноременную передачу 3 и шкив 4 передается валу 5. Благодаря трению между цилиндрической поверхностью 8 вала 5 и контактирующей с ней поверхностью ролика 11 последний также приводится во вращение. В период разгона частота вращения вала

5 кулачка 6 достигает величины, несколько превышающей резонансную частоту системы приспособление 2 - пружина 14. По достижении необходимой угловой скорости вала 5 включается пневмо (гидро) цилиндр 13, который перемещает штангу 10 толкатвля. При этом перемещается поводок 15, палец

17 которого подходит к началу винтовой канавки винта 7 и в какой-то момент захватывается ею. В дальнейшем осевое перемещение толкателя управляется винтом 7 таким образом, что переход ролика 11 с цилиндрической поверхности 8 вала 5 на эксцентриковый кулачок б происходит в момент, когда ролик 11 находится в точке О.

Переменный шаг винта 7 дает возможность ролику 11 находиться в контакте с кулачком б почти полный оборот, в течение которого приспособлению 2 с объектом задается импульс гармонической формы, Например, в виде полной косинусоиды с периодом, близким к периоду свободных колебаний объекта,.

После этого палец 17 выходит за пределы винтовой нарезки винта 7, а поршень пневмо (гидро) цилиндра оста- навливается, достигнув его верхней крышки.

В результате объект совершает свободные колебания с начальной амплитудой, равной эксцентриситету кулачка 6, Поскольку рабочий цикл работы устройства осуществляется при установившемся движении приводного двигателя, то нет необходимости учитывать процесс разгона двигателя при расчете профиля кулачка, что в значительной мере снижает трудоемкость в подготовке и проведении исследований и повышает точность воспроизввдения формы и периода возбуждаемых колебаний, Использование изобретения позволит получить более достоверныв результаты динамических испытаний объектов °

998892

Формула изобретения

Устройство для возбуждения свободных колебаний объекта, содержащее приспособление для установки объекта, установленный на валу кулачок для зада- 5 ния импульса объекту, приводной двигатель и механизм передачи импульса объекту, включающий подпружиненный к валу с кулачком толкатель в виде штанги с роликом, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что; с целью обеспечения точности воспроизведения гармонической формы и периода возбуждаемых ко" лебаний, часть вала кулачка выполнена в виде винта, а образующая цилинд-15 рической:поверхности части вала, при- мыкающей к кулачку с противоположной винту стороны и контактирующей с ро,ликом в исходном положении, совпадает в одной. точке с образующей кулач- ® ка, толкатель установлен на приспособлении для установки объекта с возможностью его перемещения параллельно оси вала кулачка, а для осуществления этого перемещения устройство снабжено соединенным со штангой поводком-, несущим палец, вводимый в винтовую канавку упомянутого винта, и пневмо (гидро) цилиндром, соединен» ным со штангой, причем расположение захода и длина винтовой канавки выбраны из. условий обеспечения перехода ролика толкателя с цилиндрической поверхности части дала на кулачек по их общей образующей и выхода этого ролика из контакта с кулачком после поворота последнего на угол,. соот-. ветствующий одному периоду колебаний объекта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 299785, кл. 0 01 М 7/00, 19б9.

2. Авторское свидетельство СССР

М 777533, кл. G Oi М 7/00, 1980 (прототип).

998892

Ф-Ю

Ф

4 иад

Составитель В.Тарасов

Редактор В,Лазаренко Техред й,.Бабинец Корректор О,.Билак

Заказ 1142/64 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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