Двокоординатний вібростенд

Реферат: Двокоординатний вібростенд містить віброзбуджувачі, установлені на основі за взаємно перпендикулярними напрямками, з'єднані із платформою випробовуваного об'єкта вузлами, виконаними у вигляді корпусних деталей, жорстко зв'язаних зі столами відповідних віброзбуджувачів та пружних елементів, виконаних у вигляді тонкостінних циліндрів овального перерізу з осями, паралельними лінії дії власного віброзбуджувача, та оснащених натяжними механізмами з'єднання з роликами, опорні кільця яких через прокладки контактують із поверхнею корпусної деталі та платформи. У місцях кріплення роликів з циліндрами виконані поздовжні пази з установленими в них постійними магнітами, опорні кільця роликів оснащені фіксуючими насадками, виконаними за зрізаними конусами, меншими основами зверненими один до одного, а натяжний механізм оснащений масляним демпфером. UA 81635 U (12) UA 81635 U UA 81635 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до техніки вібраційних випробувань об'єктів і може бути використана у стендах для випробувань на вібраційні навантаження, задані за двома ортогональними напрямками. Відомий двокоординатний вібростенд (А.с. СРСР № 1241079, G01M 7/00, бюл. № 24, 1986), що містить віброзбуджувачі, установлені на основі по взаємно перпендикулярних напрямках, платформу для установки випробовуваного об'єкта та вузли з'єднання платформи з віброзбуджувачами, кожний з яких включає закріплену на столі віброзбуджувача корпусну деталь і пружні елементи у вигляді прикріплених до корпусної деталі та платформи тонкостінних циліндрів овального перерізу, осі яких паралельні лінії дії власного віброзбуджувача, при цьому кожний з вузлів з'єднання оснащений пристроями для натягнення пружних елементів, які включають натяжний механізм і з'єднані з ним ролики, що скріплені по твірних, які лежить у площині осей роликів, з циліндром, при цьому натяжний механізм, виконаний у вигляді співвісно встановлених штанг із різзю, одні кінці яких з'єднані нарізною муфтою, а інші через підшипники з'єднані з осями роликів. Недоліком є низька надійність пристрою внаслідок виникнення пластичних деформацій у матеріалі циліндра та зон концентрації напружень у місцях з'єднання роликів з циліндрами. Крім того, виконання натяжного механізму у вигляді штанг із різзю і муфтою, при випробуваннях на високих частотах функціонування віброзбуджувачів, призводить до послаблення кріплення та паразитних коливань, що вносять додаткові похибки у результати вимірів. Найбільш близьким за технічною суттю є двокоординатний вібростенд (А.с. СРСР № 1350518, G01M 7/00, бюл. № 41, 1987), що містить віброзбуджувачі, установлені на основі по взаємно перпендикулярних напрямках, платформу для установки випробовуваного об'єкта та вузли з'єднання платформи з віброзбуджувачами, кожний з яких включає закріплену на столі віброзбуджувача корпусну деталь і пружні елементи у вигляді прикріплених до корпусної деталі та платформи тонкостінних циліндрів овального перерізу, з осями паралельними лінії дії власного віброзбуджувача, при цьому кожний з вузлів з'єднання оснащений пристроями для натягнення пружних елементів, які включають натяжний механізм і з'єднані з ним ролики, що скріплені по твірним, які лежить у площині осей роликів, з циліндром, а натяжний механізм виконаний у вигляді співвісно встановлених штанг із різзю, одні кінці яких з'єднані нарізною муфтою, інші через підшипники з'єднані з осями роликів, при цьому у кожному вузлі з'єднання платформи з віброзбуджувачем на кінцях кожного ролика встановлені опорні кільця, що контактують із поверхнею корпусної деталі та платформи, при цьому в зоні контакту на корпусній деталі та платформі встановлені опорні прокладки. Під впливом високочастотних вібрацій у місцях кріплення роликів із циліндрами утворюються зони концентрації напружень, які призводять до пластичних деформацій матеріалу циліндра, що знижує надійність пристрою. Крім того, дія високочастотних вібраційних навантажень призводить до виникнення паразитних коливань у натяжному механізмі з'єднання роликів з циліндрами, що знижує точність вимірів. В основу корисної моделі поставлено задачу створення двокоординатного вібростенда (лінійного), у якому введення додаткових опорних та демпфірувальних елементів приводить до гасіння вібрацій в елементах пристрою та усунення зон концентрації напружень у механізмі натягнення, за рахунок чого досягнуте підвищення надійності пристрою і точності результатів вимірів. Поставлена задача досягається тим, що у двокоординатному вібростенді, який містить віброзбуджувачі, установлені на основі за взаємно перпендикулярними напрямками, з'єднані із платформою випробовуваного об'єкта вузлами, виконаними у вигляді корпусних деталей, жорстко зв'язаних зі столами відповідних віброзбуджувачів та пружних елементів, виконаних у вигляді тонкостінних циліндрів овального перерізу з осями, паралельними лінії дії власного віброзбуджувача, та оснащеними натяжними механізмами з'єднання з роликами, опорні кільця яких через прокладки контактують із поверхнею корпусної деталі та платформи, згідно із корисною моделлю, у місцях кріплення роликів з циліндрами виконані поздовжні пази з установленими в них постійними магнітами, опорні кільця роликів оснащені фіксуючими насадками, виконаними за зрізаними конусами, меншими основами зверненими один до одного, а натяжний механізм оснащений масляним демпфером. Виконання пазів вздовж лінії дії віброзбуджувача, в яких установлені постійні магніти, дозволяє забезпечити прихвачування (притягнення) внутрішньої поверхні циліндра до роликів для підвищення надійності пристрою і точності результатів вимірів на високих вібраційних навантаженнях. Виконання на опорних кільцях роликів фіксуючих насадок, виконаними за зрізаними конусами, меншими основами зверненими один до одного, дозволяє виключити контакт при 1 UA 81635 U 5 10 15 20 25 30 35 40 взаємодії циліндрів з кільцями роликів для підвищення надійності пристрою і точності результатів вимірів під дією вібраційних навантажень. Виконання натяжного механізму з демпфірувальним елементом у вигляді масляного демпфера, дозволяє за рахунок надлишкового тиску масла створити протидійне зусилля для гасіння паразитних коливань роликів, що виникають під дією частотних навантажень віброзбуджувачів у двох площинах одночасно для підвищення надійності пристрою і точності результатів вимірів. На фіг. 1 схематично зображено двокоординатний вібростенд; на фіг. 2 - загальний вигляд вузла з'єднання платформи з віброзбуджувачем, на фіг. 3 - (розріз А-А) вузол установки насадок, виконаних за зрізаними конусами. Двокоординатний вібростенд містить віброзбуджувачі 1, 2, установлені на основі 3 по взаємно перпендикулярних напрямках. Випробовуваний об'єкт 5 установлений на платформі 4 з вузлами з'єднання платформи 4 і віброзбуджувачів 1, 2. Кожний вузол з'єднання включає закріплені на столах 6, 7 корпусні деталі 8, 9 і пружні елементи у вигляді прикріплених до відповідної корпусної деталі 8, 9 і платформи 4 тонкостінних циліндрів 10 овального перерізу, вісі яких паралельні лінії дії власного віброзбуджувача. Вузли з'єднання оснащені пристроями для натягнення пружних елементів. Кожен із пристроїв натягнення включає натяжний механізм і взаємодіючі з ним ролики 11, 12 підшипників. У кожному вузлі з'єднання на кінцях роликів 11, 12 установлені опорні кільця 13, 14, оснащені фіксуючими насадками 15, 16, виконаними за зрізаними конусами, меншими основами зверненими один до одного, а в зоні контакту корпусної деталі 8, 9 і платформи 4 установлені опорні прокладки 17, 18, 19, 20. Натяжний механізм виконаний у вигляді масляного демпфера 21 зі штангами 22, 23, які через підшипники 24, 25 пов'язані з роликами 11, 12. Між роликами 11, 12 та циліндром 10 виконані поздовжні пази 26, у яких установлені постійні магніти 27. Двокоординатний вібростенд працює в такий спосіб. Перед початком випробовувань здійснюють прокачування демпфера 21 за допомогою масляного насосу (на фіг. не показаний) на регульовані манометром рівні тисків заданого режиму випробовувань, згідно з параметрами вузла з'єднання, обумовленими амплітудно-частотними характеристиками вібростенда. Коливання столів 6, 7 віброзбуджувачів 1, 2 через корпусні деталі 8, 9 і тонкостінні циліндри 10 передаються на платформу 4 і разом з нею на випробовуваний об'єкт 5. Під час включення віброзбуджувачів 1, 2, вібрації (вібраційні навантаження) передаються по кожній з координат без викривлення оскільки пружні елементи у напрямку дії власного віброзбуджувача мають достатньо високу жорсткість за рахунок виконання вздовж лінії дії віброзбуджувачів 1, 2 пазів 26 з установленими постійними магнітами 27, що дозволяє забезпечити прихвачування (притягнення) внутрішньої поверхні циліндра 10 до роликів 11, 12 та частково компенсувати вібраційні навантаження системи, яке сприяє підвищенню точності результатів вимірів. У напрямку дії протилежного віброзбуджувача, кожний з вузлів з'єднання має високу піддатливість завдяки перекочуванню роликів 11, 12 по установлених між прокладками 17, 18, 19, 20 опорних кільцях 13, 14, які зафіксовані насадками 15, 16 та виключають контакт роликів 11, 12 з циліндрами 10. Зовнішні паразитні моменти руху (Mz), що діють на платформу 4, компенсуються моментом внутрішніх сил тиску у масляному демпфері 21, механічна енергія якого перетворюється в теплову та розсіюється у простір. При цьому амплітуда паразитних коливань мінімізується та виводиться з робочого діапазону частот вібростенда, що приводить до гасіння паразитних вібрацій. 45 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 Двокоординатний вібростенд, який містить віброзбуджувачі, установлені на основі за взаємно перпендикулярними напрямками, з'єднані із платформою випробовуваного об'єкта вузлами, виконаними у вигляді корпусних деталей, жорстко зв'язаних зі столами відповідних віброзбуджувачів та пружних елементів, виконаних у вигляді тонкостінних циліндрів овального перерізу з осями, паралельними лінії дії власного віброзбуджувача, та оснащених натяжними механізмами з'єднання з роликами, опорні кільця яких через прокладки контактують із поверхнею корпусної деталі та платформи, який відрізняється тим, що у місцях кріплення роликів з циліндрами виконані поздовжні пази з установленими в них постійними магнітами, опорні кільця роликів оснащені фіксуючими насадками, виконаними за зрізаними конусами, меншими основами зверненими один до одного, а натяжний механізм оснащений масляним демпфером. 2 UA 81635 U 3 UA 81635 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4