устройство для возбуждения двухкомпонентных колебаний на однокомпонентном вибровозбудителе

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ДВУХКОМПОНЕНТНЫХ КОЛЕБАНИЙ НА ОДНОКОМПОНЕНТНОМ ВИБРОВОЗБУДИТЕЛЕ, содержащее платформу, установленную с возможностью совместного перемещения со столом вибровозбудителя по оси действия последнего и относительного перемещения в перпендикулярном направлении, и механизм преобразования колебаний стола в перпендикулярные им колебания платфоры, отличающееся тем, что оно снабжено корпусом, предназначенным для закрепления на столе вибровозбудителя, и закрепленным на платформе и служащим для закрепления испытуемого изделия усилителем вертикальных колебаний, выполненным так, что его амплитудно-частотная характеристика имеет плоский рабочий участок, механизм преобразования колебаний включает две пластины, шарнирно связанные концами с корпусом и расположенные параллельно оси действия вибровозбудителя, и более двух резонаторов в виде консольных балок с установочно-передвижными грузами, размещенных снаружи корпуса перпендикулярно пластинам, жестко связанных с противоположными концами пластин и снабженных средствами для регулировки коэффициента усиления колебаний в виде консольной пластины, жестко закрепленной на корпусе, и установочно-передвижного вдоль нее элемента для соединения консольной пластины с резонатором, платформа шарнирно соединена с серединами пролетов пластин, при этом собственная частота платформы лежит в зарезонансной области рабочих частот устройства, а собственная частота консольных пластин - в дорезонансной области.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к вибрационной технике, а именно к устройствам для задания двухкомпонентной вибрации на однокомпонентном вибровозбудителе.

Известно устройство для испытания изделия на линейную и угловую вибрации, содержащее вибровозбудитель, платформу для закрепления испытуемого изделия, установленную на столе вибровозбудителя с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной оси действия вибровозбудителя, рычаг, жестко связанный одним концом с платформой, установленный на рычаге передвижной груз и упругий элемент, связывающий рычаг со столом вибростенда [1].

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство для возбуждения двухкомпонентных колебаний на однокомпонентном вибровозбудителе, содержащее платформу, установленную с возможностью совместного перемещения со столом вибровозбудителя по оси действия последнего и относительного перемещения в перпендикулярном направлении, и механизм преобразования колебаний стола в перпендикулярные им колебания платформы [2].

Их недостаток - невозможность воспроизведения полигармонической и случайной вибрации, действующей по двум взаимно перпендикулярным направлениям.

Цель изобретения - расширить эксплуатационные возможности за счет воспроизведения синусоидальной, полигармонической и случайной вибрации, действующей по двум взаимно перпендикулярным направлениям.

Эта цель достигается тем, что устройство снабжено корпусом, предназначенным для закрепления на столе вибровозбудителя, и закрепленным на платформе и служащим для закрепления испытуемого изделия усилителем вертикальных колебаний, выполненным так, что его амплитудно-частотная характеристика имеет плоский рабочий участок, механизм преобразования колебаний включает две пластины, шарнирно связанные концами с корпусом и расположенные параллельно оси действия вибровозбудителя, и более двух резонаторов в виде консольных балок с установочно-передвижными грузами, размещенных снаружи корпуса перпендикулярно пластинам, жестко связанных с противоположными концами пластин и снабженных средствами для регулировки коэффициента усиления колебаний в виде консольной пластины, жестко закрепленной на корпусе, и установочно-передвижного вдоль нее элемента для соединения консольной пластины с резонатором, платформа шарнирно соединена с серединами пролетов пластин. Собственная частота платформы лежит в зарезонансной области рабочих частот устройства, а собственная частота консольных пластин - в дорезонансной области.

В результате предварительной настройки собственных частот резонаторов и их коэффициентов усиления получают амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) механизма преобразования колебаний стола вибровозбудителя с плоским рабочим участком. Собственные частоты резонаторов регулируются путем перемещения установочно-передвижных грузов, а коэффициенты усиления - изменением длины пролета связанных с ними консольных пластин. При возбуждении полигармонических или случайных колебаний резонаторов в рабочем диапазоне частот платформа получает соответствующее перемещение в горизонтальной плоскости. Установленный на платформе усилитель вертикальных колебаний с таким же плоским участком АЧХ передает те же колебания испытуемому изделию в вертикальной плоскости. В результате изделие помимо синусоидальной может подвергаться воздействию полигармонической или случайной вибрации в горизонтальной и вертикальной плоскостях одновременно. Тем самым обеспечивается расширение эксплуатационных возможностей предлагаемого устройства.

На фиг. 1 изображено устройство для возбуждения двухкомпонентных колебаний на однокомпонентном вибровозбудителе, фронтальный вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Устройство для возбуждения двухкомпонентных колебаний на однокомпонентном вибровозбудителе содержит механизм преобразования колебаний, имеющий более двух резонаторов 1 в виде консольных балок, жестко связанных посредством осей 2 с противоположными концами двух двухопорных пластин 3, шарнирно закрепленных с помощью осей 4 в стойках 5 корпуса 6 и расположенных параллельно оси действия вибровозбудителя. Резонаторы 1 размещены снаружи корпуса 6 перпендикулярно двухопорным пластинам 3, которые в середине пролета шарнирно соединены через оси 7 с платформой 8, установленной с возможностью совместного перемещения со столом вибровозбудителя (не показан) по оси действия последнего и относительного перемещения в перпендикулярном направлении. На каждом резонаторе 1 установлен передвижной груз 9, фиксируемый винтом 10. В стойках 5 выполнены прорези 11 для увеличения амплитуды колебаний двухопорных пластин 3, а в корпусе 6 предусмотрены отверстия 12, предназначенные для его закрепления на столе вибровозбудителя. Каждый резонатор 1 снабжен средствами регулировки коэффициента усиления колебаний в виде консольной пластины 13, запрессованной в накладку 14, прикрепленную винтом 15 к стойке 5. На каждой консольной пластине 13 имеется установленный с возможностью продольного перемещения элемент 16 для соединения последней с резонатором 1, причем элемент 16 имеет возможность фиксации на резонаторе винтом 17. На платформе 8 закреплен усилитель вертикальных колебаний 18, на выступе 19 которого установлено испытуемое изделие (не показано). Пластины 13 и платформа 8 выполнены так, что собственные частоты пластин лежат в дорезонансной области рабочих частот устройства, а собственная частота платформы - в зарезонансной области.

Устройство работает следующим образом.

После закрепления на столе вибростенда производят настройку устройства, для чего грузы 9 устанавливают на торце резонаторов 1 и фиксируют винтами 10. . Элементы 16 закрепляют на резонаторах 1 винтами 17 в серединах пролетов консольных пластин 13. Устанавливают частоту возбуждения вибростенда, соответствующую низшей (первой) частоте рабочего диапазона, один из грузов 9 передвигают вдоль балки резонатора 1 и фиксируют на ней при достижении платформой 8 максимальной амплитуды колебаний в горизонтальной плоскости. Затем устанавливают вторую (более высокую) частоту возбуждения и повторяют операции со вторым резонатором. Используя таким образом все резонаторы, настраивают их на весь рабочий диапазон частот. Снимают амплитудно-частотную характеристику механизма преобразования колебаний стола. Для ее сглаживания регулируют положение элементов 16, перемещая их вдоль балок резонаторов 1 и консольных пластин 13. При недопустимом изменении собственных частот резонаторов 1 в результате данной операции их корректировку производят перемещением грузов 9. После настройки механизма преобразования колебаний на платформе 8 устанавливают усилитель вертикальных колебаний 18 с закрепленным на выступе 19 испытуемым изделием и реализуют программу испытаний.

Эффективность устройства связана с тем, что испытуемое изделие может подвергаться воздействию синусоидальной, полигармонической или случайной вибрации в горизонтальной и вертикальной плоскостях одновременно. Этим обеспечивается расширение его эксплуатационных возможностей.