способ воспроизведения трехкомпонентных вибраций

Формула изобретения

Способ воспроизведения трехкомпонентных вибраций, заключающийся в создании вибровозбудителем однонаправленных виброускорений и передаче их на объект испытаний посредством платформы, имеющей основание для соединения со столом вибровозбудителя и основание с узлами для крепления объекта испытаний, отличающийся тем, что виброускорения создают с амплитудой, определяемой по формуле , где n₁, n₂ и n₃ - заданные в центральных ортогональных осях объекта испытаний компоненты вектора виброускорений, и передают по центральным ортогональным осям объекта испытаний при помощи платформы, плоскость основания которой с узлами для крепления объекта испытаний образует с плоскостью основания для соединения со столом вибровозбудителя двугранный угол , при этом объект испытаний закрепляют на платформе так, что одна из центральных координатных осей объекта, совпадающая с направлением виброускорений , образует с ребром двугранного угла угол .

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области испытаний конструкций на вибрацию, конкретно к способам воспроизведения трехкомпонентных вибраций.

Известен принятый за прототип способ возбуждения вибраций по трем ортогональным осям - а.с. СССР №849030, кл. G01M 7/00, основанный на одновременном возбуждении вибраций несколькими вибровозбудителями, каждый из которых создает однонаправленную вибрацию и передает ее на испытываемый объект посредством платформы, имеющей основание для соединения со столом вибровозбудителя и основание с узлами для крепления объекта испытаний. Данные основания параллельны.

Существенными признаками этого способа, совпадающими с существенными признаками предлагаемого технического решения, являются создание вибровозбудителем однонаправленных виброускорений и передача их на объект испытаний посредством платформы, имеющей основание для соединения со столом вибровозбудителя и основание с узлами для крепления объекта испытаний.

К недостаткам способа, принятого за прототип, относятся сложность в получении требуемой точности воспроизведения режимов испытаний, связанная с неизбежно имеющими место неидентичностью вибровозбудителей и промежуточных узлов соединений, вызывающих сдвиги фаз между ортогональными компонентами вибраций, необходимость создания синхронной системы управления несколькими вибровозбудителями, сложность которой растет с ростом верхнего диапазона воспроизводимых вибраций, сложность и громоздкость конструкции стендов, реализующих трехкомпонентные воздействия.

Данное техническое решение направлено на создание способа воспроизведения трехкомпонентных вибраций на испытуемом изделии с использованием одного вибровозбудителя, создающего виброускорения вдоль своей оси, позволяющего повысить точность воспроизведения режимов испытаний, исключить необходимость создания синхронной системы управления несколькими вибровозбудителями, упростить процедуру проведения виброиспытаний, сократить набор используемого оборудования.

Для достижения указанного технического результата в способе воспроизведения трехкомпонентных вибраций, заключающемся в создании вибровозбудителем однонаправленных виброускорений и передаче их на объект испытаний посредством платформы, имеющей основание для соединения со столом вибровозбудителя и основание с узлами для крепления объекта испытаний, виброускорения создают с амплитудой, определяемой по формуле , где n₁, n₂ и n₃ - заданные в центральных ортогональных осях объекта испытаний компоненты вектора виброускорений, и передают по центральным ортогональным осям объекта испытаний при помощи платформы, плоскость основания которой с узлами для крепления объекта испытаний образует с плоскостью основания для соединения со столом вибровозбудителя двугранный угол , при этом объект испытаний закрепляют на платформе так, что одна из центральных координатных осей объекта, совпадающая с направлением виброускорений , образует угол .

Отличительными признаками заявленного способа являются следующее - виброускорения создают с амплитудой, определяемой по формуле , где n₁, n₂ и n₃ - заданные в центральных ортогональных осях объекта испытаний компоненты вектора виброускорений; виброускорения передают (разлагают) по центральным ортогональным осям объекта испытаний при помощи платформы, плоскость основания которой с узлами для крепления объекта образует с плоскостью основания для соединения со столом вибровозбудителя двугранный угол ; объект испытаний закрепляют на платформе так, что одна из центральных координатных осей объекта, совпадающая с направлением виброускорений , образует с ребром двугранного угла угол .

Благодаря наличию указанных отличительных признаков в совокупности с известными признаками (прототип) достигают следующих технических результатов: заданные в центральных ортогональных осях объекта трехкомпонентные вибрации, удары и виброудары воспроизводят любым однокомпонентным вибровозбудителем, упрощается воспроизведение трехкомпонентных вибраций и повышается точность воспроизведения, расширяются возможности однокомпонентных вибростендов, сокращается набор используемого оборудования, упрощается конструкция испытательного стенда, упрощается система управления, повышается энергосбережение, время испытаний может быть сокращено до минимума.

Предложенное решение может найти применение в приборостроении, машиностроении и других отраслях промышленности, где требуется проверка изделий на стойкость к плоским и пространственным механическим воздействиям.

Предлагаемое техническое решение поясняется чертежом.

На чертеже изображен вибростенд, содержащий платформу 1, выполненную в виде прямоугольной призмы с основанием 2 для соединения со столом 3 вибровозбудителя 4 и основанием 5 с узлами для крепления испытуемого объекта 6.

Предложенный способ реализуют следующим образом: до начала испытаний по компонентам пространственной вибрации n₁, n₂ и n₃ определяют углы и и амплитуду виброускорений вибровозбудителя . Изготавливают (или регулируют имеющуюся) платформу так, чтобы ее основание с узлами для крепления объекта испытаний образовывало с основанием для соединения со столом вибровозбудителя двугранный угол , а узлы для крепления объекта испытаний позволяли закреплять объект так, чтобы одна из его центральных координатных осей, совпадающая с направлением компоненты виброускорений , образовывала с ребром двугранного угла угол . Платформу устанавливают и закрепляют на столе вибровозбудителя. Объект испытаний устанавливают на платформу. Вибровозбудителем вдоль его рабочей оси создают виброускорение с амплитудой n.

В частном случае, например, для соотношения компонент пространственной вибрации и , свойственной режиму автомобильного транспортирования, платформу стенда выполняют с углами =45° и =39,5°, а вибрации вдоль рабочей оси вибровозбудителя воспроизводят с амплитудой виброускорений n=1,32 g.