ES2886439T3 - Excitador de vibraciones con compensación de carga - Google Patents

Abstract

Excitador de vibraciones con compensación de carga para la excitación dinámica de probetas que comprende - una base (1) - un actuador (3) - un accesorio (2) que se mueve por medio del actuador (3) en una dirección de excitación (4) con respecto a la base (1) y que se guía por un medio de una guía lineal (5) de forma paralela a la dirección de excitación (4) - y un elemento de compensación de carga neumático (6) que compensa al menos la fuerza de peso (7) del accesorio (2), presentando los elementos de guía lineal (5) cojinete de aire (8) y comprendiendo los elementos de compensación de carga (6) también los elementos de guía lineal (5), caracterizado por que los elementos de compensación de carga (6) presentan un cilindro neumático (9), cuyo vástago (92) y/o pistón (91) están guiados linealmente respectivamente por un cojinete de aire (8).

Description

DESCRIPCIÓN

Excitador de vibraciones con compensación de carga

La invención, según la reivindicación 1, se refiere a un excitador de vibraciones con compensación de carga para la excitación dinámica de probetas que comprende una base, un actuador, un accesorio que se puede mover por medio del actuador en una dirección de excitación en relación con la base y que se guía con una guía lineal de manera paralela a la dirección de excitación, y un elemento de compensación de carga neumática que compensa la fuerza de peso, al menos la del accesorio, preferiblemente más la de la probeta a excitar.

Los excitadores de vibraciones, a menudo también denominados como agitadores, se utilizan para investigar las propiedades dinámicas de una muestra en un dispositivo de prueba de vibración. Los excitadores de vibración se utilizan principalmente para los ensayos de materiales, en los que, por ejemplo, los componentes o conjuntos enteros forman la muestra de ensayo. Para ello, se excita la probeta con una señal de ensayo definida y, al mismo tiempo, se determina la posición y/o el estado de movimiento de la probeta mediante un equipo de medición adecuado. Además de las galgas extensométricas, estos elementos de medición pueden incluir sensores de vibración u otros sensores para determinar la posición o el estado del movimiento. A partir de estos valores de medición determinados se pueden extraer conclusiones acerca del comportamiento mecánico, por ejemplo, el comportamiento de fatiga.

En el documento US 5 033 285 A se describe un excitador de vibraciones con compensación de carga para la excitación dinámica de probetas, que comprende una base, un actuador y un accesorio que se puede mover por medio del actuador en una dirección de excitación en relación con la base y base y que se guía con una guía lineal de manera paralela a la dirección de excitación. Se prevé además un elemento de compensación de carga.

En el documento US 2003/15194 A1 se describe un desacoplador de vibraciones electroneumático híbrido con un actuador. La parte neumática comprende un pistón neumático montado axialmente en un casquillo de pistón a través de un cojinete de aire. El aire se comprime bajo el pistón, lo que puede servir para compensar la carga. Por el documento US 3 393 554 A se conoce una mesa de oscilación con compensación de carga neumática para la excitación dinámica de probetas, que comprende una base, un actuador electromagnético y una mesa que se mueve con respecto a la base por medio del actuador y que se guía paralelamente a la dirección de excitación por medio de una guía lineal. La guía lineal comprende además un cojinete de aire.

Además, se conocen excitadores de vibración que son adecuados para examinar el equipo de medición real, por ejemplo, los transductores de vibración, para el examen de los procesos de vibración, pero en particular para calibrarlos, como se prescribe, por ejemplo, en la norma ISO 16063. La variedad de transductores de vibración conocidos en términos de rango de medición, tamaño, etc. es muy grande. Además de los transductores de vibración muy pequeños y ligeros para aceleraciones de hasta un millón de g, correspondiendo 1 g a la aceleración media debida a la gravedad de 9,81 m / s2, pero también se conocen transductores de vibración muy grandes y pesados, como los utilizados en los sismómetros. Los sismómetros se utilizan para detectar las vibraciones del suelo producidas por los terremotos y otras ondas sísmicas. Para ello, los sismómetros disponen de una masa que oscila sobre muelles y cuya vibración mecánica se mide. Se conocen sismómetros con hasta tres de estos sistemas oscilantes de muellemasa para determinar la dirección de una sacudida del suelo. Las oscilaciones mecánicas que suelen producirse durante los eventos sísmicos son muy pequeñas; las aceleraciones más pequeñas detectables están en el rango de unas pocas trillonésimas de la aceleración media normal debida a la gravedad g.

El rango de frecuencia se extiende desde unos 50 Hz hasta sólo una oscilación por hora. Por lo tanto, la masa sísmica necesaria para ello es muy grande, de 10 kg o más.

Debido a las pequeñas vibraciones mecánicas que se producen, se plantean exigencias muy elevadas a las condiciones mecánicas de contorno del dispositivo de prueba de vibración, en particular al excitador de vibraciones, para la calibración de transductores de vibración tan grandes, es decir, transductores de vibración con grandes masas sísmicas. El excitador de vibraciones debe ser capaz de generar una señal de excitación sinusoidal de alta calidad con pocas interferencias, que se caracteriza por una amplitud de vibración mantenida con la mayor precisión posible, un factor de distorsión bajo (< 5%), es decir, la medida de las distorsiones indeseables de la señal de excitación, así como una curva de señal continua.

Para la calibración de los transductores de vibración con una excitación horizontal, es decir, horizontal, alternante, se conoce la utilización de cojinetes de aire para reducir la fricción. De este modo, se pueden conseguir una precisión y una dinámica del movimiento especialmente elevadas en comparación con las disposiciones convencionales de rodamientos mediante cojinetes lisos, de rodillos o de muelles. La idea básica de los cojinetes de aire es que el objeto a soportar flota, por así decirlo, en una película de aire, por lo que el objeto a soportar se desplaza sin fricción, excepto por la muy baja fricción del fluido dentro de la película de aire y en las capas límite de la película de aire hacia las superficies limitantes. Por lo tanto, los cojinetes de aire permiten un movimiento de baja fricción de un objeto. Básicamente, se conocen cojinetes de aire lineales y rotativos, que a su vez pueden dividirse en cojinetes de aire estáticos y dinámicos. El diseño geométrico de los cojinetes de aire es variado. Se conocen, por ejemplo, formas cilíndricas, rectangulares o planas o formas geométricas especiales.

Al calibrar los transductores de vibración con una excitación de vibración vertical, es decir, vertical y alternante, la fuerza necesaria para la excitación de la vibración se superpone a la fuerza de peso estática del transductor de vibración en el campo gravitatorio de la tierra. Para disponer de la misma cantidad de fuerza de la excitación vibratoria para ambas direcciones de excitación, es decir, opuesta e igual a la fuerza del peso del captador de vibraciones, se suelen compensar las fuerzas del peso. Para ello se conocen varios métodos, todos los cuales tienen en común que se ejerce una fuerza estática adicional en dirección opuesta a la fuerza de peso de la probeta a excitar, por ejemplo, un transductor de vibración. Las fuerzas necesarias para esta compensación de la carga pueden generarse de forma electrodinámica, hidráulica, neumática o mediante la fuerza de un muelle.

La empresa Spektra Schwingungstechnik und Akustik GmbH ofrece un dispositivo de calibración CS18 VLF para calibrar acelerómetros en dirección horizontal y vertical con un excitador de vibraciones. El excitador de vibraciones tiene un actuador diseñado como accionamiento lineal que se utiliza para la excitación dinámica de las masas en la dirección de excitación. La parte móvil del dispositivo de calibración, un carro linealmente móvil, que también se identifica como accesorio, está conectada a la parte fija del dispositivo de calibración, una base, por medio de un cojinete de aire de configuración lineal. Para la calibración de los transductores de vibración en la dirección de excitación vertical, el dispositivo de calibración dispone también de un control eléctrico de posición cero que compensa la fuerza de peso ejercida por el carro y el transductor de vibración. Para ello se utiliza una parte de la energía de accionamiento del mencionado accionamiento lineal, por lo que, al contrario que la fuerza del peso, no se puede utilizar toda la fuerza realmente disponible para la excitación de las vibraciones.

Además, se conocen compensaciones de carga en las que se utilizan fuerzas mecánicas de resorte para compensar la fuerza del peso de una muestra de ensayo que se va a excitar. La desventaja fundamental del uso de muelles de acero son los límites de resistencia y elasticidad establecidos, así como la posibilidad de excitación de resonancias. El uso de muelles de elastómero también provoca no linealidades, que habría que compensar para generar una señal de excitación de baja distorsión. Además, los citados muelles provocan discontinuidades en la señal de excitación debido a la fricción externa e interna existente, como se manifiesta, por ejemplo, en el efecto de fricción por adhesión stick-slip.

También se conocen compensaciones de carga que presentan un fluido comprimido que genera una sobrepresión. Por un lado, se conocen cilindros hidráulicos para la compensación de cargas, ya que se utilizan, por ejemplo, para investigar el comportamiento de las vibraciones de vehículos enteros. El fluido comprimido, en este caso el fluido hidráulico, se mantiene en un sistema cerrado, por lo que algunas partes, en este caso el vástago del cilindro hidráulico, se extienden más allá del límite del sistema. Por lo tanto, es necesario prever juntas, por ejemplo, de eje. Estos sellos tienen un desgaste desventajoso y también provocan la generación de discontinuidades en la señal de excitación debido a la fricción que se produce.

Además, se conoce el uso de aire comprimido en una vejiga de goma como compensación de carga. La empresa Tira GmbH ofrece un dispositivo de prueba de vibraciones que utiliza una vejiga de goma rellena de este tipo para la compensación de la carga. La vejiga de goma se dispone por debajo de la pieza a mover, el accesorio, para compensar su peso. Se producen fuerzas de fricción entre la vejiga de goma y los componentes adyacentes del dispositivo de prueba de vibración, que a su vez provocan discontinuidades en la señal de excitación que se va a generar.

La desventaja de todas las posibilidades conocidas de compensación de la carga consiste, por lo tanto, en que se generan señales de interferencia adicionales por la fricción que se produce y otras no linealidades, que impiden la generación de una curva de señal puramente sinusoidal, como la que es necesaria para la calibración de los transductores de vibración, en particular los transductores de vibración de gran masa, es decir, en el rango de 10 kg o más.

Por consiguiente, uno de los objetivos de la invención es el de proporcionar un excitador de vibraciones con compensación de carga para la excitación dinámica de muestras de prueba, en el que, para generar señales de excitación sinusoidales de alta calidad con bajas señales de interferencia, se minimizan la fricción y otras no linealidades que se producen durante la compensación de carga, y en el que, asimismo, tanto el desplazamiento de la vibración como la fuerza necesaria para la excitación de la vibración estén disponibles en ambas direcciones de excitación, es decir, en la dirección opuesta y en la misma dirección de la fuerza del peso, independientemente y sin restricción de la compensación de carga de la fuerza del peso.

Para resolver la tarea se prevé en un excitador de vibraciones con compensación de carga del tipo inicialmente mencionado que el elemento de guía lineal presente un cojinete de aire y que el elemento de compensación de carga incluya la guía lineal.

Por medio de este excitador de vibraciones de baja fricción con compensación de carga según la invención, es posible generar señales de excitación sinusoidales de muy alta calidad con un bajo nivel de señales de interferencia, como resultado de lo cual, por ejemplo, cuando se calibran transductores de vibración pesados en la dirección vertical, se puede lograr una mayor precisión de la calibración.

Además, se considera ventajoso que la energía de accionamiento del actuador no se utilice precisamente para la compensación de la carga. Más bien, la energía de accionamiento del actuador puede utilizarse para una introducción sustancialmente simétrica de fuerzas de excitación en dirección de excitación. Esto resulta especialmente ventajoso para la excitación sinusoidal de un objeto. Mediante la correlación de la amplitud de la fuerza de excitación con la amplitud de la vibración, es decir, se requieren amplitudes de fuerza de excitación iguales para amplitudes de excitación iguales de la magnitud de la vibración, independientemente de la dirección de la fuerza del peso, se pueden generar señales de excitación sinusoidales de especial calidad, lo que a su vez conduce a una mayor precisión de la calibración.

Otra ventaja del excitador de vibraciones de baja fricción con compensación de carga según la invención es que tiene un diseño muy compacto. Esto se debe a que la guía lineal está incluida en el elemento de compensación de carga. En otras palabras, si el elemento de compensación de carga está formado por un conjunto de componentes individuales, la guía lineal está formada por componentes individuales del mismo conjunto. Dicho de otra manera, los elementos de compensación de carga y los elementos de guía lineal comparten ciertos componentes individuales de este conjunto. En los objetos de las reivindicaciones dependientes se indican otras formas de realización ventajosas.

Según la invención, los elementos de compensación de carga comprenden un cilindro neumático cuyo vástago y/o pistón es/son guiados linealmente por un respectivo cojinete de aire. Aquí, los elementos de guía lineal y los elementos de compensación de carga comparten el vástago y/o el pistón como componente común del conjunto mencionado. Si la carcasa del cilindro neumático está conectada a la base y el pistón o vástago móvil está conectado al accesorio móvil, y si el pistón y/o el vástago están guiados respectivamente por un cojinete de aire, la compensación de la fuerza de peso del accesorio, y del objeto eventualmente dispuesto sobre él, puede llevarse a cabo con baja fricción. En consecuencia, se pueden minimizar los efectos no lineales relacionados con la fricción durante la excitación del accesorio por el actuador.

En otra forma de realización según la invención, se puede prever que los elementos de compensación de la carga comprendan n > 1 cilindros neumáticos, cuyos vástagos y/o pistones están guiados linealmente por un respectivo cojinete de aire. Debido a la disposición de varios cilindros neumáticos n, éstos pueden ser dimensionados más pequeños para la compensación de una determinada fuerza de peso que si se dispusiera de un único cilindro neumático de mayores dimensiones para este fin. Por lo tanto, el excitador de vibraciones según la invención es especialmente compacto debido a este diseño. Si el elemento de compensación de la carga tiene n > 1 cilindros neumáticos, se puede prever además que los n > 1 cilindros neumáticos estén dispuestos en círculo alrededor del actuador con los mismos ángulos centrales a = 360° / n. El ángulo central también puede denominarse como ángulo de centrado. Con esta disposición se consigue una compensación especialmente simétrica de la fuerza del peso para minimizar otras influencias perturbadoras, como los momentos introducidos. Se ha comprobado que es especialmente ventajoso elegir n = 3. Así, los ángulos centrales forman respectivamente un ángulo a = 120°.

La invención también abarca disposiciones de cilindros neumáticos en otros patrones, como un cuadrado o un rectángulo, por lo que el actuador en dicha disposición se encuentra, por ejemplo, en la intersección de las diagonales del patrón cuadrado o rectangular. Además, se puede prever que un cilindro neumático tenga una superficie de pistón circular. En este caso, el actuador puede estar dispuesto en el centro del cilindro neumático, ya que el cilindro neumático rodea al actuador. En la dirección de excitación, tanto el actuador como el cilindro neumático pueden interactuar con el accesorio.

Es conveniente que el actuador presente al menos un accionamiento lineal. Este accionamiento lineal puede diseñarse como motor lineal con principio de funcionamiento electrodinámico o como actuador lineal con principio de funcionamiento piezoeléctrico, electrostático, electromagnético, termoeléctrico magnetostrictivo, neumático o hidráulico. La ventaja radica en que se pueden diseñar con baja fricción, de modo que también se minimicen las influencias perturbadoras debidas a la no linealidad.

En otra variante de realización se puede prever que el accesorio esté conectado a la base a través de un elemento de reposición, en el que el efecto de la fuerza del elemento de reposición se orienta en la dirección opuesta al efecto de la fuerza del elemento de compensación de la carga.

Se puede prever un elemento de limitación del recorrido del accesorio para evitar daños en caso de mal funcionamiento o de sobrecarga del excitador de vibraciones. El elemento de limitación de la carrera del accesorio formado, por ejemplo, por topes mecánicos, limita la carrera máxima posible del accesorio en dirección de excitación.

Para la detección de al menos una de las variables ''posicionamiento'' y "estado de movimiento" del accesorio, se pueden asignar además al excitador de vibraciones uno o varios dispositivos de medición que detecten el posicionamiento y/o el estado de movimiento del accesorio, y a veces incluso diferentes principios de funcionamiento. Resulta especialmente ventajoso que para ello se disponga también de dispositivos de medición sin contacto, como un vibrómetro láser, ya que así se excluye el efecto de retroalimentación de los dispositivos de medición sobre el excitador de vibraciones, lo que a su vez minimiza las influencias de interferencia. Así, la aceleración, la velocidad y el desplazamiento pueden determinarse simultáneamente mediante el vibrómetro láser como dispositivo de medición a través de la correspondiente diferenciación o integración de la señal de velocidad.

A continuación, la invención se explica y se describe con referencia a las formas de realización preferidas mostradas en las figuras. Se muestra en la

Figura 1 una vista lateral esquemática, no a escala, del excitador de vibraciones con compensación de carga según la invención y

Figura 2 una vista en planta esquemática, no a escala, de una forma de realización preferida del excitador de vibraciones con compensación de carga según la invención con tres cilindros neumáticos.

La vista lateral muy simplificada y o a escala del excitador de vibraciones con compensación de carga según la invención de la figura 1 sirve para ilustrar la idea básica de la invención. En primer lugar, se ilustran la estructura básica y la interacción de los componentes básicos individuales del excitador de vibraciones según la invención.

El excitador de vibraciones de baja fricción con compensación de carga mostrado en la figura 1 comprende una base 1, que puede estar dispuesta en una posición fija en una estructura no mostrada, y un accesorio 2, que se puede mover con respecto a esta base 1 en una dirección de excitación 4. El excitador de vibraciones según la invención resulta ventajosamente adecuado para la excitación vertical dinámica de baja fricción de probetas. En consecuencia, la dirección de excitación 4 es paralela al campo gravitatorio terrestre. El accesorio 2 es adecuado, entre otras cosas, para recibir una probeta 15 que debe ser examinada o calibrada. El excitador de vibraciones según la invención no se limita, por lo tanto, a la calibración de un transductor de vibraciones. Al contrario, con el excitador de vibraciones se pueden realizar otras investigaciones, como las pruebas de vida útil.

Para la excitación dinámica de la probeta 15, la base 1 está conectada operativamente al accesorio 2 por medio de un actuador 3. Para ello, en una forma de realización preferida, se prevé un actuador lineal 11. El mismo se puede diseñar, por ejemplo, como un accionamiento electrodinámico con una bobina de émbolo. El actuador 3 está diseñado de tal manera que el accesorio 2, junto con la probeta 15, puedan moverse en la dirección de excitación 4 tanto en el campo gravitatorio de la tierra como en contra de él.

Además, el actuador 3 es adecuado para excitar el accesorio 2 y la probeta 15 en cualquier forma de movimiento deseada, como, por ejemplo, una excitación armónica sinusoidal, una excitación de ruido estocástico, una excitación de choque tipo salto. La posición del accesorio 2 en la dirección de excitación 4 en función del tiempo se define como señal de excitación.

Para compensar la fuerza de peso 7 del accesorio 2 y, en el caso de una probeta 15 dispuesta en el accesorio 2, también su fuerza de peso 7, se prevé un elemento de compensación de carga neumática 6. En una forma de realización preferida, el elemento de compensación de carga 6 está diseñado como cilindro neumático 9. La carcasa del cilindro neumático 9 está fijada a la base 1. Esto reduce la masa a mover y la fuerza del peso 7 a compensar. El vástago 92 del cilindro neumático 9 también está conectado operativamente al accesorio 2 para que las fuerzas de compensación 12 puedan ser transmitidas desde un pistón 91 del cilindro neumático 9 al accesorio 2 para compensar la fuerza del peso 7. La fuerza de compensación 12 puede controlarse mediante la presión del aire comprimido 10. Los dispositivos de generación de aire comprimido y los elementos de control correspondientes no se muestran para simplificar. Los elementos de compensación de carga 6 garantizan que se requieran las mismas cantidades de fuerza de excitación para excitar el accesorio 2 y la probeta 15 mediante el actuador 3 en la dirección de excitación 4 en y contra el campo gravitatorio de la tierra. Además, se pueden conseguir las mismas cantidades de desplazamiento máximo, es decir, la trayectoria de oscilación máxima, del accesorio 2 en la dirección de excitación 4. En una forma de realización, el desplazamiento máximo de la vibración puede ser limitado por los elementos de limitación del desplazamiento del accesorio no representados aquí, por lo que el excitador de vibraciones está protegido contra la destrucción.

Para guiar el accesorio 2 en paralelo a la dirección de excitación 4, el excitador de vibraciones dispone de un elemento de guiado lineal 5.

Según la invención se prevé que el elemento de guía lineal 5 tenga un cojinete de aire 8 para este fin, por lo que se pueden generar señales de excitación sinusoidales de alta calidad y baja interferencia. Las señales de excitación de bajo ruido se caracterizan porque la amplitud de oscilación que se genera se mantiene con la mayor precisión posible, porque el factor de distorsión es muy bajo (< 5%) y porque se genera una curva de señal sin discontinuidades. Mediante el uso de un cojinete de aire 8, se pueden evitar los efectos de stick-slip mencionados anteriormente, con lo que también se puede mantener mejor la amplitud de la vibración del accesorio 2.

Se prevé además que los elementos de compensación de la carga 6 comprendan los elementos de guía lineal 5, lo que permite un diseño especialmente compacto del excitador de vibraciones con compensación de carga. Por lo tanto, en una variante de realización preferida se prevé que el cojinete neumático 8 sirva para soportar el vástago 92 del cilindro neumático 9. En una forma de realización más avanzada se puede prever que el émbolo 91 del cilindro neumático 9 esté también montado en el cilindro del cilindro neumático 8 mediante otro cojinete de aire 8. El cojinete de aire 8 es alimentado con aire comprimido 10 por medio de elementos de generación de aire comprimido no mostrados en detalle con los correspondientes elementos de control. Los elementos de generación de aire comprimido del cilindro neumático 9 y del cojinete de aire 8 pueden ser los mismos, por lo que es posible una alimentación separada del cilindro neumático 9 y del cojinete de aire 8, también con diferentes presiones, mediante las correspondientes válvulas no representadas. Una parte del aire comprimido 10 para alimentar el cojinete de aire 8 contrarresta la fuerza de compensación 12.

Para detectar la señal de excitación, es decir, una de las variables que son la posición y estado de movimiento del accesorio 2, se prevé en una forma de realización un dispositivo de medición 13. En una variante de realización particularmente ventajosa, el dispositivo de medición 13 está diseñado como un vibrómetro láser 14. Sin embargo, los dispositivos de medición 13 también se pueden diseñar de forma diferente, por ejemplo, como sensor de aceleración, sensor de velocidad (principio electrodinámico), sensor de desplazamiento (inductivo, capacitivo, magnetostrictivo, triangulación láser, interferencial, de imagen) u otros. Además, los dispositivos de medición 13 pueden consistir en varios dispositivos de medición de diferentes principios activos. Mediante el vibrómetro láser 14, la señal de excitación puede detectarse sin contacto y, por lo tanto, sin retroalimentación al excitador de vibraciones. Para ello, los dispositivos de medición 13 pueden conectarse a un dispositivo de evaluación no mostrado. Si el objeto de prueba está formado por un transductor de aceleración, sus señales de medición también pueden ser procesadas en el dispositivo de evaluación, que no se muestra.

Mientras que en la figura 1 muestre respectivamente un actuador 3, una guía lineal 5 y una compensación de carga 6, también son posibles formas de realización en las que se prevén respectivamente más de un actuador 3, una guía lineal 5 y una compensación de carga 6.

Así, la figura 2 ilustra, por ejemplo, una vista en planta esquemática, no a escala, de una forma de realización preferida del excitador de vibraciones con compensación de carga según la invención, aunque la figura 2 no muestre todo el excitador de vibraciones, sino sólo una selección de los componentes básicos para mostrar la disposición del actuador 3, de los elementos de guía lineal 5 y de los medios de compensación de carga 6 entre sí.

En la figura 2 se representa la base 1, en la que tres elementos de compensación de carga 6 con respectivamente un elemento de guía lineal 5 y un actuador 3, están dispuestos en la base 1. Como elemento de compensación de carga 6 se prevé respectivamente un cilindro neumático 9 y como elemento de guía lineal 5 se prevé respectivamente un cojinete de aire 8. Se ha demostrado que resulta especialmente ventajoso disponer los cilindros neumáticos 9 en círculo alrededor del actuador 3, estando el actuador diseñado como un accionamiento lineal 11 en forma de accionamiento electrodinámico con una bobina de émbolo. Los ángulos centrales a son todos del mismo tamaño a 120°. La distancia radial de los cilindros neumáticos 9 con respecto al actuador 3 se selecciona de forma que se consiga un diseño compacto del excitador de vibraciones.

Como ya se ha mencionado anteriormente, también son posibles, en principio, otras disposiciones del actuador 3, de los elementos de guía lineal 5 y de los elementos de compensación de carga 6 en relación con los demás.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Excitador de vibraciones con compensación de carga para la excitación dinámica de probetas que comprende - una base (1)

- un actuador (3)

- un accesorio (2) que se mueve por medio del actuador (3) en una dirección de excitación (4) con respecto a la base (1) y que se guía por un medio de una guía lineal (5) de forma paralela a la dirección de excitación (4)

- y un elemento de compensación de carga neumático (6) que compensa al menos la fuerza de peso (7) del accesorio (2),

presentando los elementos de guía lineal (5) cojinete de aire (8) y comprendiendo los elementos de compensación de carga (6) también los elementos de guía lineal (5), caracterizado por que los elementos de compensación de carga (6) presentan un cilindro neumático (9), cuyo vástago (92) y/o pistón (91) están guiados linealmente respectivamente por un cojinete de aire (8).

2. Excitador de vibraciones según la reivindicación 1, caracterizado por que los elementos de compensación de carga (6) presentan n > 1 cilindros neumáticos (9), cuyos vástagos (92) y/o pistones (91) son/son guiados linealmente por un cojinete neumático (8).

3. Excitador de vibraciones según la reivindicación 2, caracterizado por que los n > 1 cilindros neumáticos (9) se disponen en círculo alrededor del actuador (3), respectivamente con los mismos ángulos centrales a = 360° / n.

4. Excitador de vibraciones según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el actuador (3) presenta al menos un accionamiento lineal (11).

5. Excitador de vibraciones según la reivindicación 4, caracterizado por que el accionamiento lineal (11) está diseñado a modo de motor lineal con principio de funcionamiento electrodinámico o a modo de actuador lineal con principio de funcionamiento electromagnético, magnetostrictivo termoeléctrico, neumático o hidráulico.

6. Excitador de vibraciones según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el accesorio (2) está conectado a la base (1) a través de un elemento de reposición, dirigiéndose el efecto de fuerza del elemento de reposición en dirección opuesta al efecto de fuerza del elemento de compensación de carga (6).

7. Excitador de vibraciones según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se prevé un elemento de limitación del recorrido del accesorio.

8. Excitador de vibraciones según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se dispone un dispositivo de medición (13) que detecta el posicionamiento y/o el estado de movimiento del accesorio (2).