Двокоординатний вібростенд

Двухкоординатный вибростенд, содержащий установленные по взаимноперпендикулярным направлениям вибровозбудители, платформу для установки испытуемого изделия и узлы соединения столов вибровозбудителей с платформой, каждый из которых включает узел передачи вибрации, выполненный в виде первого блока передачи вибрации, размещенного между жестко закрепленными на столе вибровозбудителя и платформе первыми опорными корпусными деталями соответственно стола и платформы, второго блока передачи вибрации, размещенного между второй, 28408 Реализация в данном вибростенде узла поджатия и устройства относительных перемещений платформы в виде одних и те х же упруги х стяжек приводит либо к ограничению сообщаемых платформе вибронагрузок, либо к ограничению амплитуд относительных перемещений платформы, что сужает область применения вибростенда. В вибростенде [2] первый и второй блоки передачи вибрации выполнены в виде двухъярусной системы связанных обоймой твердых тел, разделенных диском. Устройства относительных перемещений платформы первого и второго блоков передачи вибрации выполнены в виде тел качения (шариков). Узел поджатия платформы выполнен в виде пневмоцилиндра, размещенного между первой, подвижной, опорной корпусной деталью платформы и платформой. Реализация в данном вибростенде устройств относительного перемещения в виде тел качения приводит при смещениях платформы относительно линии действия вибровозбудителя на величину S к изменению (относительно центра масс платформы) координат точек контакта каждого тела качения с платформой на величину S/2, что обуславливает возникновение воздействующего на платформу паразитного момента M=R×S/2 равнодействующей R вибровозбуждающих сил, передаваемых платформе от стола через каждый блок передачи вибрации (через точки контакта платформы с телами качения), относительно центра масс платформы, вызывающего паразитные угловые колебания платформы, снижающие точность виброиспытаний. В наиболее близком к предлагаемому изобретению вибростенде [3] первый блок передачи вибрации размещен между жестко закрепленными на столе и платформе первыми опорными корпусными деталями стола и платформы. Второй блок передачи вибрации размещен между второй, жестко закрепленной на платформе, опорной корпусной деталью платформы и второй, подвижной, опорной корпусной деталью стола. Каждый блок передачи вибрации выполнен в виде опор, жестко закрепленных на корпусных деталях стола, и закрепленного на каждой опоре устройства относительных перемещений платформы, выполненного в виде узла качения и размещенного между опорной и опорной корпусной деталью платформы. Узел поджатия платформы выполнен в виде устройства, регулир ующего длину стяжки, размещенной между столом и второй, подвижной, опорной корпусной деталью стола. Однако в этом стенде жесткое закрепление в каждом узле соединения опор первого и второго блоков передачи вибрации на первой и второй корпусных деталях стола, а устройства относительных перемещений первого, и второго блока передачи вибрации между опорами и соответствующими опорам конструктивными деталями платформы, приводит при относительных перемещениях платформы на величину S к смещению линии действия равнодействующей R вибровозбуждающих сил, передаваемых платформе от стола через каждый блок передачи вибрации, относительно центра масс платформы на ту же величину h=S. При этом платформа стенда оказывается под воздействием паразитного момента Mпар=R×h, вызывающего паразитные угловые колебания платформы, снижающие точность воспроизведения заданных значений двухкоординатной вибрации, т.е. точность виброиспытаний. В основу изобретения поставлена задача создания двухкоординатного вибростенда, заключающаяся в том, что в каждом из узлов соединения вибростенда все опоры первого и второго блоков передачи вибрации установлены на первой и второй опорных корпусных деталях платформы и жестко закреплены на них в местах, для которых линия действия равнодействующей вибровозбуждающи х сил, передаваемых платформе от стола через каждый блок передачи вибрации, совпадает с центром масс платформы, а устройства относительных перемещений платформы в каждом блоке передачи вибрации размещений между опорами и собственными опорными корпусными деталями стола, в котором обеспечено снижение уровней паразитных угловых колебаний платформы, а за счет этого - повышение точности воспроизведения на платформе стенда заданной двухкоординатной поступательной вибрации, повышение точности виброиспытаний. Поставленная задача решается тем, что в двухкоординатный вибростенд, содержащий установленные по взаимноперпендикулярным направлениям вибровозбудители, платформу для установки испытуемого изделия и узлы соединения столов вибровозбудителей с платформой, каждый из которых включает узел передачи вибрации, выполненный в виде первого блока передачи вибрации, размещенного между жестко закрепленными на столе вибровозбудителя и платформе первыми опорными корпусными деталями соответственно стола и платформы, второго блока передачи вибрации, размещенного между второй, жестко закрепленной на платформе, опорной корпусной деталью платформы и второй, подвижной, опорной корпусной деталью стола, каждый из блоков передачи вибрации выполнен в виде опор и закрепленных на каждой опоре устройств относительных перемещений платформы, выполненных в виде узлов качения (скольжения), и узел поджатия, размещенный между второй, подвижной, опорной корпусной деталью стола и столом, согласно изобретению, опоры первого и второго блоков передачи вибрации установлены на первой и второй опорных корпусных деталях платформы и жестко закреплены на них в местах, для которых линия действия равнодействующей вибровозбуждающих сил, передаваемых платформе от стола через каждый блок передачи вибрации, совпадает с центром масс платформы, а устройства относительных перемещений платформы в каждом блоке передачи вибрации размещены между опорами и собственными опорными корпусными деталями стола. Применение в предложенном устройстве жестко установленных на первой и второй опорных корпусных деталях платформы опор первого и второго блоков передачи вибрации в местах, для которых линия действия равнодействующей вибровозбуждающих сил, передаваемых платформе от стола через каждый блок передачи вибрации, совпадает с центром масс, платформы, а также размещение устройства относительных переме 2 28408 щений платформы в каждом блоке передачи вибрации между опорами и собственными опорными корпусными деталями стола, приводит к полному исключению условий возникновения паразитных моментов, воздействующи х на платформу при ее относительных перемещениях в направлении сопряженных координат, что обуславливает повышение точности воспроизведения заданной двухкоординатной поступательной вибрации, а также повышение точности виброиспытаний за счет снижения уровней паразитных угловы х колебаний платформы вибростенда. Совокупность отличительных признаков предлагаемого изобретения является необходимым и достаточным для достижения технического результата, позволяющего решить поставленную задачу. На фиг. 1 схематично изображен общий вид двухкоординатного вибростенда; фиг. 2 - обобщенная схема узла соединения платформы со столом вертикального вибровозбудителя; фиг. 3 схема узла соединения с устройством относительных перемещений в виде узла качения. Двухкоординатный вибростенд содержит установленные по взаимноперпендикулярным направлениям вертикальный 1 и горизонтальный 2 вибровозбудители, платформу 3 для установки испытуемого изделия (не показано), выполненную в виде параллелепипеда и связанную со столами 4, 5 вибровозбудителей через идентичные по конструкции узлы соединения 6, 7. Каждый узел соединения содержит (см. фиг. 2) узел передачи вибрации, включающий первый блок 8 передачи вибрации, размещенный между жестко закрепленными на столе 4 (5 и платформе 3 первыми опорными корпусными деталями, 9, 10 соответственно стола и платформы, второй блок 11 передачи вибрации, размещенный между второй, жестко закрепленной на платформе, опорной корпусной деталью 12 платформы и второй, подвижной, опорной корпусной деталью 13 стола, и узел 14 поджатия, размещенный между второй, подвижной, опорной корпусной деталью стола и столом. Каждый из блоков 8, 11 передачи вибрации выполнен в виде идентичных по конструкции опор 15, жестко закрепленных на опорных корпусных деталях 10, 12, и закрепленных на каждой опоре устройств 16 относительных перемещений платформы, размещенных между опорами и собственными опорными корпусными деталями стола. Например, для опоры первого блока 8 передачи вибрации собственной является первая опорная корпусная деталь 9 стола 4. через і-тую опору каждого блока передачи вибрации (количество опор определяется величиной воспроизводимых на платформе вибронагрузок); y1i , y2i - координаты точек приложения вибровозбуждающих сил соответственно F1i , F 2i в системе координат Oxyz, полюс которой совпадает с центром C масс платформы; = å F1i y= å F2i y2 i - паразитные моменты, M1 1i; M2 i i воздействующие на платформу стенда при F1i¹0 и F2i¹0, т.е. при вертикальных колебаниях стола 4 вибровозбудителя. Вибростенд работает следующим образом. Включаются вибровозбудители 1, 2, которые через столы 4, 5 и узлы соединения 6, 7 сообщают платформе 3 двухкоординатные вибрации. При этом установленное на платформе 3 испытуемое изделие (не показано) подвергается воздействию вибронагрузок одновременно в двух взаимноперпендикулярных направлениях. В вибростенде опоры 15 первого и второго блоков передачи вибрации закреплены жестко на опорных корпусных деталях платформы в местах, для которых линии действия равнодействующих R1 , R2 вибровозбуждающих сил, передаваемых платформе от стола через каждый блок передачи вибрации, совпадают с центром С масс платформы 3. Это достигаемся выполнением на стадиях конструирования и изготовления вибростенда условий å y1i = 0 и å y2i = 0 , а также условий i i F11 = F12 и F21 = F22 (условия равенства площадей контакта опор 15 с опорными корпусными деталями 10, 12 платформы 3, т.е. условия конструктивной и геометрической идентичности опор 15), которое не нарушаются при любых величинах S относительных перемещений платформы (на фиг. 3, например, в направлений оси Oy ), т.к. точки контакта роликовых узлов качения 16 с опорными корпусными деталями 9, 13 узлов соединения смещаются на ту же величину S, что достигн уто размещением устройств 8, 11 относительных перемещений платформы в каждом блоке передачи вибрации между опорами 15 и опорными корпусными де талями 9, 13 стола. В этом случае воздействующие на платформу 3 стенда паразитные моменты M1 и M2 от вибровозбуждающих сил F1i и F 2i будут тождественно, равны нулю независимо от текущих значений относительных перемещений платформы в направлении сопряженных координат, что обеспечивает снижение амплитуд паразитных угловы х колебаний платформы, т.е. повышает точность воспроизведения на платформе стенда заданных значений двухкоординатной поступательной вибрации, точность виброиспытаний. Источники информации 1. А.с. СССР № 1682848, М. кл.5 G01М7/02,1989. 2. Авторское свидетельство СССР № 1793295, М. кл. С5 G01 М7/06,1989. 3. Авторское свидетельство СССР № 1790745, М. кл. G01М7/06,1989 (прототип). Здесь: С - центр масс платформы; R1,2 - равнодействующие вибровозбуждающих сил, передаваемых платформе от стола соответственно через первый и второй, блоки передачи вибрации. Устройство 16 относительных перемещений платформы могут выполниться в виде узлов качения, скольжения, конструкция их очевидна. В узле соединения с устройством относительных перемещений в виде роликового узла качения (наименование поз. на фиг. 2 и 3 со впадают) узел 14 поджатия выполнен в виде штока 17 и прижимностопорной гайки 18. На фиг. 3, F1i , F 2i - вибровозбуждающие силы, передаваемые платформе 3 28408 Фиг. 1 Фиг. 2 4 28408 Фиг. 3 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 34 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 5