Стенд для дослідження гнучких коливань довгомірних вантажів при їх транспортуванні

Стенд для дослідження гнучких коливань довгомірних вантажів при їх транспортуванні, який містить імітатор платформи транспортного засобу, виконаний у вигляді балки, на якій з можливістю переміщення вздовж неї встановлені опорні пояси та змінні амортизатори, зв'язані з стрижнем та опорними поясами, з’єднаними за допомогою пружної підвіски, яка складається із декількох розташованих на станині переставних демпферів та 33464 змінні амортизатори, зв'язані із стрижнем та опорними поясами. Пружна підвіска складається із декількох розташованих на станині переставних демпферів та зв'язаних з ними жорстких тяг з опорами, з'єднаними з балкою та поясами. Реєструючі пристрої мають тензоскобу, встановлену на вібраторі та з'єднану з опорами, при цьому в станині виконана напрямна для установки вібратора [3]. Робота цього стенду полягає у наступному. Перед початком демонстрації підготовлюють стенд до роботи на заданому режимі шляхом підбору змінних амортизаторів та змінних пружних елементів. Одночасно з цим, утримуючи платформу за тяги, фіксують положення опорної пластини в не навантаженому стані та підключають реєструючий пристрій. Після цього, опускаючи платформу на опорну пластину, фіксують положення останньої та пружних елементів у навантаженому стані. Потім на вібратор з підсилювачем потужності подають електричний гармонічний сигнал, який перетворюється в механічні коливання вібратора та через опору змінної жорсткості і опори передаються на балку та стрижень. У результаті цього система здійснює гармонічні коливання, при цьому балка та стрижень здійснюють як гнучкі, так і крутильні коливання. Про характер коливань транспортованих довгомірних вантажів судять за амплітудночастотними характеристиками та деформаціями, які фіксуються реєструючим пристроєм. На даному стенді імітатор вантажу встановлюють на змінні амортизатори, а потім проводять підняття змінних амортизаторів упорними пластинами та гвинтами, тим самим у зоні контактів змінних амортизаторів з імітатором вантажу забезпечуються граничні умови, що відповідають пружному закріпленню для поперечних зміщень. При цьому відсутня можливість урахування впливу осьових розтягуючи х та стискуючи х з усиль, діючих на імітатор вантажу (імітатор платформи транспортного засобу). Таким чином, недоліком пристроюпрототипу є те, що на ньому не передбачена можливість урахування дії осьових (поздовжніх) розтягуючих та стискуючих з усиль, діючих на імітатор вантажу (імітатор платформи транспортного засобу). В основу винаходу поставлена задача створити такий стенд для дослідження гнучких коливань довгомірних вантажів при їх транспортуванні, який за рахунок введення редуктора черв'ячного типу, коромисла, циферблатного вимірника, кронштейна дозволив би враховувати дію осьових (поздовжніх) розтягуючих та стискуючи х зусиль, діючих на імітатор вантажу, чим дозволив би розширити демонстраційні та дослідні можливості. Технічний результат, який може бути одержаний при здійсненні винаходу, полягає у можливості оцінити дію осьових (поздовжніх) розтягуючих та стискуючих з усиль, діючих на імітатор вантажу, що сприяє розширенню демонстраційних та дослідних можливостей стенда. Відомо, що на кожну платформу (вагон), які знаходяться у залізничному составі, постійно діють, зі сторони сусідніх платформ (вагонів), осьові розтягуючі та стискуючі зусилля. Причому ці зу силля можуть бути як незмінними у часі, так і змінюватись у часі (при гальмуванні та прискоренні залізничного составу (поїзду)) [4]. Відомо також, що осьові (поздовжні) сили впливають на характер гнучких коливань (резонансні частоти) балок: при розтягненні резонансні частоти збільшуються, при стисненні – зменшуються. При цьому резонансна частота коливань балки змінюється в межах 25% [5]. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що у стенд для дослідження гнучких коливань довгомірних вантажів при їх транспортуванні, який містить імітатор платформи транспортного засобу, виконаний у вигляді балки, з'єднаної за допомогою пружної підвіски із станиною, імітатор вантажу, виконаний у вигляді стрижня, засобу задання коливань, виконаного у вигляді вібратора, засіб реєстрації згину стрижня, який містить закріплені на стрижні тензодавачі, зв'язані з реєструючим пристроєм, та змінні опори, які пов'язують імітатор вантажу з імітатором платформи транспортного агрегату, додатково введені редуктор черв'ячного типу, коромисло, циферблатний вимірник, кронштейн, зв'язаний з одним із кінців імітатора платформи, при цьому другий кінець зв'язаний з верхнім плечем коромисла, закріпленого на станині, а нижнє плече коромисла з'єднане з редуктором черв'ячного типу, закріпленого також на станині. Структурна схема запропонованого стенда наведена на фіг. 1. На фіг. 2 наведена функціональна схема засобу реєстрації деформації. Стенд містить імітатор платформи транспортного засобу, виконаний у вигляді балки 1, з'єднаної за допомогою пружної підвіски із станиною 2, імітатор вантажу, виконаний у вигляді стрижня 3, засіб задання коливань, виконаного у вигляді вібратора 4, засіб реєстрації згину стрижня, який містить зв'язані з реєструючим пристроєм 5 тензодавачі 6 і опору 7 змінної жорсткості. На балці 1, з можливістю переміщення повздовж неї, установлені опорні колеса 8, зв'язані з стержнем 3. Пружна підвіска складається із декількох розташованих на станині 2 переставних домкратів 10 та зав'язаних з ними жорстких тяг 11 з опорами 12, з'єднані з балкою та поясами. У станині 2 виконана напрямна 13 для установки вібратора 4, кронштейн 9, зв'язаний з одним із кінців. Крім того, на станині 2 закріплені циферблатний вимірювач 22, коромисло 15, зв'язане верхнім плечем з балкою 1 (стрижнем 3), а нижнім плечем з'єднане з редуктором черв'ячного типу 16, закріпленими на станині 2. На вібраторі установлена тензоскоба 14 та опора змінної жорсткості, зв'язані з опорами 12. Реєструючий пристрій містить також тензопідсилювач 18, блок живлення 19, багатоканальний самописець 20, підсилювач потужності 17 та частотомір 21. Робота запропонованого стенда полягає у наступному. Перед початком демонстрації підготовлюють стенд до роботи на заданому режимі шляхом регулювання ступеня стиснення (розтягання) балки 1 (стрижня 3). Одночасно з цим, утримуючи балку 1 (стрижень 3), за допомогою зв'язку з кронштейном 9 та верхнім плечем коромисла 15, фіксують положення балки 1 (стрижня 3) у не на 2 33464 вантаженому стані та підключають реєструючий пристрій. Після цього стискують (розтягують) балку 1 (стрижень 3) через коромисло 15 рукояткою колеса 23 редуктора черв'ячного типу 16. Фіксують положення балки 1 (стрижня 3) у ненавантаженому стані. Циферблатним вимірювачем 22 визначають розмір стиснення (розтягання) балки 1 (стрижня 3). По тарувальному графіку визначаємо величину прикладеної осьової сили. З підсилювача потужності 20 на вібратор 4 подають електричний гармонійний сигнал, який перетворюється у механічні коливання вібратора 4 та через опору 7 змінної жорсткості та опори 12 передаються на балку 1 (стрижень 3). У результаті цього система здійснює гармонійні коливання. При цьому балка 1 (стрижень 3) здійснюють гнучкі коливання. Про характер коливань транспортованих довгомірних вантажів судять за амплітудно частотними характеристиками, які фіксуються реєструючим пристроєм 5. Використання винаходу дозволить наочно та вірогідно демонструвати, наприклад в учбовому процесі, вплив осьових сил на гнучкі коливання довгомірних вантажів, які виникають у процесі їх транспортування. Джерела інформації 1. А.с. СССР № 1224815, G09В23/06, Б.И. № 14, 1983. 2. А.с. СССР № 1320838, G09В23/06, Б.И. № 24, 1987. 3. А.с. СССР № 1606985, G09В23/06, Б.И. № 42, 1990 (прототип). 4. Вагоны промышленного транспорта. - М.: Металлургия, 1966. - 279 с. 5. Пановко Я.Г. Основы прикладной теории упругих колебаний. - М.: Ма шиностроение, 1967. 315 с. Фіг. 1 Фіг. 2 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3