RU203608U1

RU203608U1 - Test stand for vibration isolators of a vehicle cabin

Info

Publication number: RU203608U1
Application number: RU2020129521U
Authority: RU
Inventors: Виктор Викторович Шеховцов; Михаил Вольфредович Ляшенко; Павел Викторович Потапов; Александр Александрович Долотов; Евгений Владимирович Клементьев; Азамат Ибрагимович Искалиев; Дмитрий Алексеевич Савельев; Малика Сайфулло Кизи Кучарова
Priority date: 2020-09-08
Filing date: 2020-09-08
Publication date: 2021-04-14

Abstract

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, в частности к конструкциям стендов для испытаний виброизоляторов.Технический результат полезной модели – повышение достоверности имитации условий эксплуатационного нагружения виброизолятора кабины транспортного средства, а значит и точности измерений.Указанный технический результат достигается тем, что стенд для испытаний виброизоляторов кабины транспортного средства, содержащий электродинамические вибраторы, включенные параллельно и действующие по взаимно перпендикулярным направлениям, платформу, включает в себя нагрузочную платформу, с которой соединяется верхняя часть испытуемого виброизолятора, при этом его нижняя часть соединяется с подпружиненной на опорном основании платформой, расположенные между опорным основанием и нагрузочной платформой стойки, включающие в себя установленные в цилиндрах штоки, причем цилиндры с помощью сферических шарниров связаны с опорным основанием, а штоки – с нагрузочной платформой, расположенные по углам платформы и регистрирующие ее перемещения в вертикальном, продольно-осевом и поперечно-осевом направлениях пьезодатчики, при этом электродинамические вибраторы выполнены в виде ориентированных в вертикальном, продольно-осевом и поперечно-осевом направлениях электродвигателей с регулируемой частотой вращения и с установленными на их валах и взаимодействующими с нагрузочной платформой кулачковыми эксцентриками и взаимодействующими с кулачковыми эксцентриками и установленными в направляющих толкателями, при этом концы толкателей, контактирующие с кулачковыми эксцентриками, имеют сферическую поверхность, на противоположных концах толкателей установлены толкающие элементы, а на участках толкателей, расположенных между направляющими и толкающими элементами, имеются подпружиненные упоры. 8 ил.The utility model relates to the field of transport engineering, in particular to the structures of stands for testing vibration isolators. The technical result of the utility model is to increase the reliability of simulating the conditions of operational loading of the vibration isolator of the vehicle cab, and hence the accuracy of measurements. The specified technical result is achieved by the fact that the test stand for vibration isolators a vehicle cab containing electrodynamic vibrators connected in parallel and acting in mutually perpendicular directions, the platform includes a loading platform to which the upper part of the vibration isolator under test is connected, while its lower part is connected to a platform spring-loaded on the support base, located between the support base and a loading platform racks, including rods installed in the cylinders, and the cylinders are connected with the support base by means of spherical hinges, and the rods are connected with the loading platform, Piezo sensors located at the corners of the platform and registering its movements in the vertical, longitudinal-axial and transverse-axial directions, while the electrodynamic vibrators are made in the form of electric motors oriented in the vertical, longitudinal-axial and transverse-axial directions with an adjustable frequency of rotation and with installed on them shafts and cam eccentrics interacting with the loading platform and interacting with cam eccentrics and pushers installed in the guides, while the ends of the pushers in contact with the cam eccentrics have a spherical surface, pushing elements are installed on the opposite ends of the pushers, and on the sections of the pushers located between the guides and pushing elements, there are spring-loaded stops. 8 ill.

Description

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, в частности к конструкциям стендов для испытаний виброизоляторов.The utility model relates to the field of transport engineering, in particular to the structures of stands for testing vibration isolators.

Известен стенд для испытаний виброизоляторов в режиме вынужденных и собственных колебаний [Пат. RU 118056, МПК G01M 7/02, опубл. 2012 г.], содержащий раму, качающийся рычаг, установленный подвижно по всей длине качающегося рычага груз, жестко связанные с рамой и установленные по ее концам две вертикальные стойки, верхний конец одной из которых шарнирно связан с качающимся рычагом, а на другой размещены спусковое и регистрирующее устройства, верхнюю и нижнюю опоры испытуемого виброизолятора с опорными ножками, причем рама выполнена в виде балки двутаврового профиля с горизонтальным расположением стенки, качающийся рычаг - в виде балки двутаврового профиля с вертикальным расположением стенки, а груз выполнен в виде набора металлических дисков разной массы, установленный на отдельном основании приводной электродвигатель постоянного тока с регулируемой частотой вращения, связанный с валом приводного электродвигателя постоянного тока с регулируемой частотой вращения нагружающий кулачок с роликом, контактирующим со связанной с качающимся рычагом наклонной контактной площадкой.Known stand for testing vibration isolators in the mode of forced and natural vibrations [US Pat. RU 118056, IPC G01M 7/02, publ. 2012], containing a frame, a swinging arm, a load mounted movably along the entire length of the swinging arm, rigidly connected to the frame and two vertical posts installed at its ends, the upper end of one of which is pivotally connected to the swinging arm, and on the other there is a trigger and recording devices, upper and lower supports of the tested vibration isolator with support legs, and the frame is made in the form of an I-beam with a horizontal arrangement of the wall, the swinging arm is in the form of an I-beam with a vertical arrangement of the wall, and the load is made in the form of a set of metal discs of different weights, a variable speed DC drive motor mounted on a separate base and coupled to a variable speed DC drive motor shaft a loading cam with a roller in contact with an inclined contact pad associated with the swing arm.

Недостатком конструкции стенда является то, что он не обеспечивает возможность одновременного воспроизведения на испытуемом виброизоляторе нагрузок от вертикальных, продольно- и поперечно-угловых колебаний кабины с различными амплитудами, частотами и характером изменения во времени, что снижает достоверность имитации условий эксплуатационного нагружения виброизолятора кабины транспортного средства, а значит и точность измерений.The disadvantage of the stand design is that it does not provide the possibility of simultaneous reproduction on the tested vibration isolator of loads from vertical, longitudinal and transverse-angular vibrations of the cabin with different amplitudes, frequencies and the nature of the change in time, which reduces the reliability of simulating the conditions of operational loading of the vibration isolator of the vehicle cabin , and hence the accuracy of measurements.

Известен стенд для испытаний виброизоляторов при действии нагрузок с осевой и боковой составляющими [Пат. RU 112415, МПК G01M 7/02, опубл. 2012 г.], содержащий раму, качающийся рычаг, установленный подвижно по всей длине качающегося рычага груз, жестко связанные с рамой и установленные по ее концам две вертикальные стойки, верхний конец одной из которых шарнирно связан с качающимся рычагом, а на другой размещено спусковое устройство, верхнюю опору испытуемого виброизолятора, нижнюю опору испытуемого виброизолятора с опорными ножками, причем рама выполнена в виде балки двутаврового профиля с горизонтальным расположением стенки, качающийся рычаг - в виде балки двутаврового профиля с вертикальным расположением стенки, а груз выполнен в виде набора металлических дисков разной массы, две связанные с верхней опорой испытуемого виброизолятора установленные вертикально параллельно друг другу пластинчатые стойки и шарнирно связанную с ними наклонную пластину, при этом высота h пластинчатой стойки, неподвижно связанной с верхней опорой испытуемого виброизолятора, составляет от 5 до 50 % высоты H пластинчатой стойки, связанной с верхней опорой испытуемого виброизолятора с возможностью перемещения по ней для изменения углового положения наклонной пластины.Known stand for testing vibration isolators under the action of loads with axial and lateral components [US Pat. RU 112415, IPC G01M 7/02, publ. 2012], containing a frame, a swinging arm, a weight installed movably along the entire length of the swinging arm, rigidly connected to the frame and two vertical struts installed at its ends, the upper end of one of which is pivotally connected to the swinging arm, and a trigger device is placed on the other , the upper support of the tested vibration isolator, the lower support of the tested vibration isolator with support legs, and the frame is made in the form of an I-beam with a horizontal arrangement of the wall, the swinging arm is in the form of an I-beam with a vertical arrangement of the wall, and the load is made in the form of a set of metal discs of different weights , two plate posts connected to the upper support of the vibration isolator under test, mounted vertically parallel to each other and an inclined plate pivotally connected to them, while the height h of the plate post, motionlessly connected to the upper support of the vibration isolator under test, is from 5 to 50% of the height H of the plate post connected with ver hney support of the tested vibration isolator with the ability to move along it to change the angular position of the inclined plate.

Известен стенд для статических испытаний виброизоляторов [Пат. RU 188124, МПК G01N 3/08, опубл. 2019 г.], содержащий раму, верхнюю подвижную и нижнюю неподвижную опорные плиты, механизм вертикального нагружения, силоизмеритель и измеритель перемещения, отличающийся тем, что дополнительно снабжен расположенными на раме механизмом горизонтального нагружения и направляющим механизмом верхней опорной плиты. Механизм горизонтального нагружения выполнен в виде горизонтального нагружного винта. Направляющий механизм выполнен в виде направляющих стержней. Силоизмеритель выполнен в виде тензодатчиков вертикального и горизонтального усилия, а измеритель перемещения выполнен в виде датчика вертикального и горизонтального прогиба, снабженного механизмом горизонтальной и вертикальной регулировки, а также поворотным механизмом.Known stand for static tests of vibration isolators [US Pat. RU 188124, IPC G01N 3/08, publ. 2019], containing a frame, an upper movable and lower fixed base plates, a vertical loading mechanism, a force measuring device and a displacement meter, characterized in that it is additionally equipped with a horizontal loading mechanism located on the frame and a guide mechanism for the upper base plate. The horizontal loading mechanism is designed as a horizontal loading screw. The guiding mechanism is made in the form of guide rods. The force meter is made in the form of vertical and horizontal force strain gauges, and the displacement meter is made in the form of a vertical and horizontal deflection sensor equipped with a horizontal and vertical adjustment mechanism, as well as a rotary mechanism.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является вибростенд [Пат. RU 2118806, МПК G01M 7/06, опубл. 1998 г.], содержащий электродинамические вибраторы, установленные по взаимно перпендикулярным направлениям, платформу для установки испытуемого объекта, выполненную в виде параллелепипеда, и упругие элементы, соединяющие каждый платформу с подвижной частью вибратора и имеющие высокую жесткость в направлении передаваемой вибрации и малую жесткость в перпендикулярном направлении. У каждого вертикального ребра платформы расположено по четыре вибратора, оси которых перпендикулярны соответствующим граням платформы. Вибраторы каждой пары, расположенные с противоположных граней платформы, включены в противофазе и установлены соосно. Их подвижные части направлены навстречу одна к другой, а каждый упругий элемент выполнен в виде стержня. Стержни могут быть изготовлены из стали. Упомянутые вибраторы каждой пары могут быть включены как параллельно, так и последовательно.The closest in technical essence and the achieved result is a shaker [US Pat. RU 2118806, IPC G01M 7/06, publ. 1998], containing electrodynamic vibrators installed in mutually perpendicular directions, a platform for installing the test object, made in the form of a parallelepiped, and elastic elements connecting each platform with the moving part of the vibrator and having high rigidity in the direction of transmitted vibration and low rigidity in the perpendicular direction. Each vertical edge of the platform has four vibrators, the axes of which are perpendicular to the corresponding edges of the platform. Vibrators of each pair, located on opposite sides of the platform, are included in antiphase and are installed coaxially. Their moving parts are directed towards one another, and each elastic element is made in the form of a rod. The rods can be made of steel. The mentioned vibrators of each pair can be connected both in parallel and in series.

К недостаткам устройства относится невозможность одновременного воспроизведения на испытуемом виброизоляторе эксплуатационных нагрузок от вертикальных, продольно- и поперечно-угловых колебаний кабины с различными амплитудами, частотами и характером изменения во времени, что снижает достоверность имитации условий эксплуатационного нагружения виброизолятора кабины транспортного средства, а значит и точность измерений.The disadvantages of the device include the impossibility of simultaneous reproduction on the tested vibration isolator of operational loads from vertical, longitudinal and transverse angular vibrations of the cab with different amplitudes, frequencies and the nature of the change in time, which reduces the reliability of simulating the operational loading conditions of the vibration isolator of the vehicle cabin, and hence the accuracy measurements.

Задачей представленной полезной модели является обеспечение возможности одновременного воспроизведения на испытуемом виброизоляторе нагрузок эксплуатационного характера от вертикальных, продольно- и поперечно-угловых колебаний кабины с различными амплитудами, частотами и характером изменения во времени.The objective of the presented utility model is to ensure the possibility of simultaneous reproduction on the tested vibration isolator of operational loads from vertical, longitudinal and transverse-angular vibrations of the cabin with different amplitudes, frequencies and the nature of changes in time.

Техническим результатом полезной модели является повышение достоверности имитации условий эксплуатационного нагружения виброизолятора кабины транспортного средства, а значит и точности измерений.The technical result of the utility model is to increase the reliability of simulating the operating loading conditions of the vibration isolator of the vehicle cabin, and hence the accuracy of measurements.

Указанный технический результат достигается тем, что стенд для испытаний виброизоляторов кабины транспортного средства, содержащий электродинамические вибраторы, включенные параллельно и действующие по взаимно перпендикулярным направлениям, платформу, причем включает в себя нагрузочную платформу, с которой соединяется верхняя часть испытуемого виброизолятора, при этом его нижняя часть соединяется с подпружиненной на опорном основании платформой, расположенные между опорным основанием и нагрузочной платформой стойки, включающие в себя установленные в цилиндрах штоки, причем цилиндры с помощью сферических шарниров связаны с опорным основанием, а штоки – с нагрузочной платформой, расположенные по углам платформы и регистрирующие ее перемещения в вертикальном, продольно-осевом и поперечно-осевом направлениях пьезодатчики, при этом электродинамические вибраторы выполнены в виде ориентированных в вертикальном, продольно-осевом и поперечно-осевом направлениях электродвигателей с регулируемой частотой вращения и с установленными на их валах и взаимодействующими с нагрузочной платформой кулачковыми эксцентриками и взаимодействующими с кулачковыми эксцентриками и установленными в направляющих толкателями, при этом концы толкателей, контактирующие с кулачковыми эксцентриками, имеют сферическую поверхность, на противоположных концах толкателей установлены толкающие элементы, а на участках толкателей, расположенных между направляющими и толкающими элементами, имеются подпружиненные упоры.The specified technical result is achieved by the fact that a stand for testing vibration isolators of a vehicle cabin, containing electrodynamic vibrators connected in parallel and acting in mutually perpendicular directions, a platform, and includes a load platform, to which the upper part of the tested vibration isolator is connected, while its lower part connects to a spring-loaded platform on the support base, located between the support base and the loading platform, which include rods installed in the cylinders, and the cylinders are connected to the support base by means of spherical hinges, and the rods are connected to the loading platform, located at the corners of the platform and registering it displacement in the vertical, longitudinal-axial and transverse-axial directions of piezoelectric sensors, while the electrodynamic vibrators are made in the form of electric motors oriented in the vertical, longitudinal-axial and transverse-axial directions with adjustable th speed and with cam eccentrics installed on their shafts and interacting with the loading platform and interacting with cam eccentrics and pushers installed in the guides, while the ends of the pushers in contact with the cam eccentrics have a spherical surface, pushing elements are installed at opposite ends of the pushers, and on the sections of the pushers located between the guiding and pushing elements, there are spring-loaded stops.

В эксплуатации виброизоляторы кабины транспортного средства одновременно испытывают нагружающие воздействия от вертикальных, продольно- и поперечно-угловых колебаний кабины, причем все упомянутые нагружающие воздействия отличаются амплитудами, частотами и характером изменения во времени. Возможность воспроизведения в стендовых условиях эксплуатационных режимов нагружения виброизоляторов в предлагаемой полезной модели обеспечивается тремя ориентированными в вертикальном, продольно-осевом и поперечно-осевом направлениях электродвигателями с регулируемой частотой вращения и с установленными на их валах кулачковыми эксцентриками с одинаковым или различным профилем. Кулачковые эксцентрики взаимодействуют через установленные в направляющих толкатели с нагрузочной платформой. Наличие толкателей обусловлено намерением исключить боковые составляющие передаваемых нагрузок от кулачковых эксцентриков и создать воздействия определенного направления. Для этого также концы толкателей, контактирующие с кулачковыми эксцентриками, имеют сферическую поверхность, на противоположных концах толкателей установлены толкающие элементы, а на участках толкателей, расположенных между направляющими и толкающими элементами, имеются подпружиненные упоры. Нагрузочная платформа, соединенная с верхней частью испытуемого виброизолятора, имитирует кабину транспортного средства. Нижняя часть испытуемого виброизолятора соединена с подпружиненной на опорном основании платформой, имитирующей раму транспортного средства. Расположенные между опорным основанием и нагрузочной платформой стойки, включающие в себя установленные в цилиндрах штоки, ограничивают линейные и угловые перемещения нагрузочной платформы. Этому также способствуют связи цилиндров с опорным основанием и штоков с нагрузочной платформой с помощью сферических шарниров. Расположенные по углам платформы пьезодатчики регистрируют перемещения платформы в вертикальном, продольно-осевом и поперечно-осевом направлениях. Таким образом, фиксируется результат измерений нагружающих воздействий на испытуемый виброизолятор от вертикальных, продольно- и поперечно-угловых колебаний нагрузочной платформы (кабины) с различными амплитудами, частотами и характером изменения во времени, то есть в целом заявляемая конструкция стенда для испытаний виброизоляторов кабины транспортного средства обеспечивает значительное повышение достоверности имитации условий эксплуатационного нагружения виброизолятора кабины транспортного средства, а значит и точности измерений.In operation, vibration isolators of the vehicle cabin simultaneously experience loading effects from vertical, longitudinal and transverse-angular vibrations of the cabin, and all the mentioned loading effects differ in amplitudes, frequencies and the nature of changes in time. The ability to reproduce in bench conditions the operating modes of loading vibration isolators in the proposed utility model is provided by three electric motors oriented in the vertical, longitudinal-axial and transverse-axial directions with an adjustable speed and with cam eccentrics installed on their shafts with the same or different profile. Cam eccentrics interact through pushers installed in the guides with a loading platform. The presence of pushers is due to the intention to exclude the lateral components of the transmitted loads from cam eccentrics and create impacts in a certain direction. For this, the ends of the pushers, in contact with the cam eccentrics, have a spherical surface, pushing elements are installed at the opposite ends of the pushers, and there are spring-loaded stops on the sections of the pushers located between the guiding and pushing elements. A loading platform connected to the top of the vibration isolator under test simulates a vehicle cabin. The lower part of the vibration isolator under test is connected to a platform that is spring-loaded on a support base, which simulates a vehicle frame. The struts located between the support base and the loading platform, including the rods installed in the cylinders, limit the linear and angular movements of the loading platform. This is also facilitated by the connection of the cylinders to the bearing base and the rods to the loading platform by means of spherical joints. Piezo sensors located at the corners of the platform register the movements of the platform in the vertical, longitudinal-axial and transverse-axial directions. Thus, the result of measurements of the loading effects on the tested vibration isolator from vertical, longitudinal and transverse-angular vibrations of the load platform (cabin) with different amplitudes, frequencies and the nature of the change in time is recorded, that is, in general, the claimed design of the stand for testing vibration isolators of the vehicle cabin provides a significant increase in the reliability of simulating the conditions of operational loading of the vibration isolator of the vehicle cab, and hence the accuracy of measurements.

На фиг. 1 представлен общий вид стенда для испытаний виброизоляторов кабины транспортного средства.FIG. 1 shows a general view of a test bench for vibration isolators of a vehicle cabin.

На фиг. 2 представлен вид стойки.FIG. 2 shows a view of the rack.

На фиг. 3 представлен вид сверху стенда для испытаний виброизоляторов кабины транспортного средства.FIG. 3 shows a top view of a test bench for vibration isolators of a vehicle cabin.

На фиг. 4 и 5 представлены схемы расположения пьезодатчиков, регистрирующих перемещения платформы для установки испытуемого объекта в вертикальном, в продольно-осевом и поперечно-осевом направлениях.FIG. Figures 4 and 5 show layouts of piezoelectric sensors registering movements of the platform for installing the test object in the vertical, longitudinal-axial and transverse-axial directions.

На фиг. 6, 7 и 8 показаны схемы установки электродвигателей, кулачковых эксцентриков и толкателей для воздействия на нагрузочную платформу в вертикальном, в продольно-осевом и в поперечно-осевом направлениях соответственно.FIG. 6, 7 and 8 show the installation diagrams of electric motors, cam eccentrics and pushers for acting on the load platform in the vertical, longitudinal-axial and transverse-axial directions, respectively.

Стенд для испытаний виброизоляторов кабины транспортного средства (фиг. 1 и 3) содержит испытуемый виброизолятор 1, соединенный нижней частью с подпружиненной на опорном основании 2 платформой 3, а верхней частью – с нагрузочной платформой 4. Входящие в конструкцию стенда и включенные параллельно электродвигатели 5, 6, и 7 с регулируемой частотой вращения ориентированы в вертикальном, продольно-осевом и поперечно-осевом направлениях. На валах электродвигателей 5, 6, и 7 установлены взаимодействующие с нагрузочной платформой 4 кулачковые эксцентрики 8, 9 и 10 с одинаковым или различным профилем. Между опорным основанием 2 и нагрузочной платформой 4 расположены стойки 11, 12, 13 и 14 (фиг. 1 и 3), включающие в себя установленные в цилиндрах 15 штоки 16 (фиг. 2). Цилиндры 15 с помощью сферических шарниров связаны с опорным основанием 2, а штоки 16 – с нагрузочной платформой 4. По углам платформы 3 расположены контактирующие с ней и регистрирующие её перемещения в вертикальном направлении пьезодатчики 17, 18, 19 и 20 (фиг. 4), в продольно-осевом направлении – пьезодатчики 21, 22, 23 и 24 и в поперечно-осевом направлении – пьезодатчики 25, 26, 27 и 28 (фиг. 5). Взаимодействующие с кулачковыми эксцентриками 8, 9 и 10 толкатели 29, 30 и 31 (фиг. 6, 7 и 8) установлены в направляющих 32, 33 и 34. Профиль участков толкателей 29, 30 и 31 и отвечающий ему профиль направляющих 32, 33 и 34 имеют нецилиндрическую форму. Концы толкателей 29, 30 и 31, контактирующие с кулачковыми эксцентриками 8, 9 и 10, имеют сферическую поверхность. На противоположных концах толкателей 29, 30 и 31 установлены контактирующие во время работы стенда с отполированными боковыми поверхностями нагрузочной платформы 4 толкающие элементы 35 и 36, имеющие цилиндрическую форму с отполированными частями контактных поверхностей (фиг. 7 и 8), и контактирующий во время работы стенда с верхней поверхностью нагрузочной платформы 4 через крышку 37, закрепленную на нагрузочной платформе 4, толкающий элемент 38 сферической формы (фиг. 6). На участках толкателей 29, 30 и 31, расположенных между направляющими 32, 33 и 34 и толкающими элементами 35, 36 и 38, имеются подпружиненные упоры 39, 40 и 41 (фиг. 6, 7 и 8).The test stand for vibration isolators of the vehicle cab (Figs. 1 and 3) contains the tested vibration isolator 1, connected by the lower part to the platform 3 spring-loaded on the support base 2, and by the upper part to the load platform 4. Electric motors 5 included in the stand structure and connected in parallel, 6, and 7 with variable speed are oriented in vertical, longitudinal-axial and transverse-axial directions. On the shafts of the electric motors 5, 6, and 7, cam eccentrics 8, 9 and 10 interacting with the load platform 4 are installed with the same or different profile. Between the support base 2 and the loading platform 4 there are struts 11, 12, 13 and 14 (Figs. 1 and 3), including the rods 16 installed in the cylinders 15 (Fig. 2). The cylinders 15 are connected with the support base 2 by means of spherical hinges, and the rods 16 are connected with the loading platform 4. At the corners of the platform 3 there are piezo sensors 17, 18, 19 and 20 in contact with it and registering its movements in the vertical direction (Fig. 4), in the longitudinal-axial direction - piezoelectric sensors 21, 22, 23 and 24 and in the transverse-axial direction - piezoelectric sensors 25, 26, 27 and 28 (Fig. 5). The pushers 29, 30 and 31 interacting with the cam eccentrics 8, 9 and 10 (Fig. 6, 7 and 8) are installed in the guides 32, 33 and 34. The profile of the pusher sections 29, 30 and 31 and the corresponding profile of the guides 32, 33 and 34 are non-cylindrical. The ends of the pushers 29, 30 and 31, in contact with the cam eccentrics 8, 9 and 10, have a spherical surface. At the opposite ends of the pushers 29, 30 and 31, pushing elements 35 and 36 contacting during the operation of the stand with the polished side surfaces of the loading platform 4 are installed, having a cylindrical shape with polished parts of the contact surfaces (Figs. 7 and 8), and contacting during the operation of the stand with the upper surface of the loading platform 4 through the cover 37, fixed on the loading platform 4, a pushing element 38 of a spherical shape (Fig. 6). On the sections of the pushers 29, 30 and 31 located between the guides 32, 33 and 34 and the pushing elements 35, 36 and 38, there are spring-loaded stops 39, 40 and 41 (Fig. 6, 7 and 8).

Предлагаемый стенд для испытаний виброизоляторов кабины транспортного средства работает следующим образом. The proposed stand for testing vibration isolators of the vehicle cab operates as follows.

Программой испытаний определяются амплитуды и частоты нагрузок, которые должны воспроизводиться на испытуемом виброизоляторе 1. В соответствии с этим задается скоростной режим каждого из электродвигателей 5, 6, и 7 (фиг. 1 и 3). Профили кулачковых эксцентриков 8, 9 и 10 определяют амплитуду нагрузок в вертикальном, продольно-осевом и поперечно-осевом направлениях и закон их изменения во времени. Указанные кулачковые эксцентрики 8, 9 и 10 при каждом обороте валов электродвигателей 5, 6, и 7 взаимодействуют со сферическими поверхностями толкателей 29, 30 и 31 (фиг. 6, 7 и 8). Толкатели 29, 30 и 31, в свою очередь, через толкающие элементы 35, 36 и 38 передают воздействия на нагрузочную платформу 4. По окончанию каждого цикла контактного взаимодействия толкающих элементов 35, 36 и 38 с нагрузочной платформой 4 толкатели 29, 30 и 31 возвращаются в исходное положение с помощью подпружиненных упоров 39, 40 и 41. При осевых перемещениях толкателей 29, 30 и 31 за счет нецилиндрической формы их профиля и отвечающего ему профиля направляющих 32, 33 и 34 упомянутые толкатели 29, 30 и 31 не имеют возможности поворота относительно своей оси. Таким образом, не нарушается взаимодействие толкающих элементов 35 и 36 цилиндрической формы и толкающего элемента 38 сферической формы с контактными поверхностями нагрузочной платформы 4. При этом трение в зоне контакта минимизируется за счет наличия отполированных поверхностей взаимодействующих тел. Испытуемый виброизолятор 1 одновременно воспринимает вертикальное, продольно-осевое и поперечно-осевое воздействия от нагрузочной платформы 4 (фиг. 1 и 3). Часть энергии этих воздействий в материале испытуемого виброизолятора 1 превращается в тепло, а часть передается платформе 3. Перемещения подпружиненной на опорном основании 2 платформы 3 регистрируются в вертикальном направлении пьезодатчиками 17, 18, 19 и 20 (фиг. 4), в продольно-осевом направлении – пьезодатчиками 21, 22, 23 и 24 и в поперечно-осевом направлении – пьезодатчиками 25, 26, 27 и 28 (фиг. 5). Стойки 11, 12, 13 и 14 препятствуют слишком большим линейным и угловым перемещениям нагрузочной платформы 4 (фиг. 1, 2 и 3). Толкающий элемент 38 (фиг. 6) может передавать воздействие на нагрузочную платформу 4 в точке, через которую проходит ось симметрии испытуемого виброизолятора 1, и тогда осуществляется осесимметричное вертикальное нагружение. Толкающий элемент 38 может передавать воздействие в точке, смещенной относительно оси симметрии испытуемого виброизолятора 1, и тогда происходит неосесимметричное вертикальное нагружение. Подобный процесс идентичен в продольно-осевом и поперечно-осевом направлениях передачи нагрузки.The test program determines the amplitudes and frequencies of the loads that must be reproduced on the tested vibration isolator 1. In accordance with this, the speed mode of each of the electric motors 5, 6, and 7 is set (Figs. 1 and 3). The profiles of cam eccentrics 8, 9 and 10 determine the amplitude of the loads in the vertical, longitudinal-axial and transverse-axial directions and the law of their change in time. The specified cam eccentrics 8, 9 and 10 at each revolution of the shafts of the electric motors 5, 6, and 7 interact with the spherical surfaces of the pushers 29, 30 and 31 (Fig. 6, 7 and 8). The pushers 29, 30 and 31, in turn, through the pushing elements 35, 36 and 38 transmit the impacts to the loading platform 4. At the end of each cycle of contact interaction of the pushing elements 35, 36 and 38 with the loading platform 4, the pushers 29, 30 and 31 return to the initial position with the help of spring-loaded stops 39, 40 and 41. During axial movements of the pushers 29, 30 and 31 due to the non-cylindrical shape of their profile and the corresponding profile of the guides 32, 33 and 34, the mentioned pushers 29, 30 and 31 are not able to rotate relative to its axis. Thus, the interaction of the pushing elements 35 and 36 of the cylindrical shape and the pushing element 38 of the spherical shape with the contact surfaces of the load platform 4 is not disturbed. At the same time, friction in the contact zone is minimized due to the presence of polished surfaces of the interacting bodies. The tested vibration isolator 1 simultaneously perceives the vertical, longitudinal-axial and transverse-axial effects from the loading platform 4 (Fig. 1 and 3). Part of the energy of these influences in the material of the tested vibration isolator 1 is converted into heat, and part is transferred to the platform 3. The movements of the platform 3, spring-loaded on the support base 2, are recorded in the vertical direction by piezoelectric sensors 17, 18, 19 and 20 (Fig. 4), in the longitudinal-axial direction - piezoelectric sensors 21, 22, 23 and 24 and in the transverse-axial direction - piezoelectric sensors 25, 26, 27 and 28 (Fig. 5). Racks 11, 12, 13 and 14 prevent too large linear and angular movements of the loading platform 4 (Fig. 1, 2 and 3). The pushing element 38 (Fig. 6) can transmit the impact on the loading platform 4 at the point through which the axis of symmetry of the vibration isolator 1 under test passes, and then an axisymmetric vertical loading is carried out. The pushing element 38 can transmit the impact at a point offset relative to the axis of symmetry of the vibration isolator 1 under test, and then non-axisymmetric vertical loading occurs. This process is identical in longitudinal-axial and transverse-axial directions of load transfer.

Таким образом, за счет наличия испытуемого виброизолятора, соединенного нижней частью с подпружиненной на опорном основании платформой, а верхней частью – с нагрузочной платформой, расположенных между опорным основанием и нагрузочной платформой стоек, включающих в себя установленные в цилиндрах штоки, причем цилиндры с помощью сферических шарниров связаны с опорным основанием, а штоки – с нагрузочной платформой, расположенных по углам платформы и регистрирующих ее перемещения в вертикальном, продольно-осевом и поперечно-осевом направлениях пьезодатчиков, электродинамических вибраторов, выполненных в виде ориентированных в вертикальном, продольно-осевом и поперечно-осевом направлениях электродвигателей с регулируемой частотой вращения и с установленными на их валах и взаимодействующими с нагрузочной платформой кулачковыми эксцентриками и взаимодействующими с кулачковыми эксцентриками и установленными в направляющих толкателями, при этом концы толкателей, контактирующие с кулачковыми эксцентриками, имеют сферическую поверхность, на противоположных концах толкателей установлены толкающие элементы, а на участках толкателей, расположенных между направляющими и толкающими элементами, имеются подпружиненные упоры, достигается технический результат по повышению достоверности имитации условий эксплуатационного нагружения виброизолятора кабины транспортного средства, а значит и точности измерений. Thus, due to the presence of the tested vibration isolator, connected by the lower part to the platform spring-loaded on the support base, and by the upper part to the loading platform, racks located between the support base and the load platform, including rods installed in the cylinders, and the cylinders with the help of spherical hinges connected with the support base, and the rods - with the loading platform, located at the corners of the platform and registering its movements in the vertical, longitudinal-axial and transverse-axial directions of piezoelectric sensors, electrodynamic vibrators, made in the form of oriented in the vertical, longitudinal-axial and transverse-axial directions of electric motors with variable speed and with cam eccentrics installed on their shafts and interacting with the load platform and interacting with cam eccentrics and pushers installed in the guides, while the ends of the pushers in contact with the cam ex centrics, have a spherical surface, pushing elements are installed at opposite ends of the pushers, and spring-loaded stops are located on the pusher sections located between the guiding and pushing elements, a technical result is achieved to increase the reliability of simulating the operating loading conditions of the vibration isolator of the vehicle cab, and hence the accuracy of measurements ...

Claims

Стенд для испытаний виброизоляторов кабины транспортного средства, содержащий электродинамические вибраторы, включенные параллельно и действующие по взаимно перпендикулярным направлениям, платформу, отличающийся тем, что включает в себя нагрузочную платформу, с которой соединяется верхняя часть испытуемого виброизолятора, при этом его нижняя часть соединяется с подпружиненной на опорном основании платформой, расположенные между опорным основанием и нагрузочной платформой стойки, включающие в себя установленные в цилиндрах штоки, причем цилиндры с помощью сферических шарниров связаны с опорным основанием, а штоки – с нагрузочной платформой, расположенные по углам платформы и регистрирующие ее перемещения в вертикальном, продольно-осевом и поперечно-осевом направлениях пьезодатчики, при этом электродинамические вибраторы выполнены в виде ориентированных в вертикальном, продольно-осевом и поперечно-осевом направлениях электродвигателей с регулируемой частотой вращения и с установленными на их валах и взаимодействующими с нагрузочной платформой кулачковыми эксцентриками и взаимодействующими с кулачковыми эксцентриками и установленными в направляющих толкателями, при этом концы толкателей, контактирующие с кулачковыми эксцентриками, имеют сферическую поверхность, на противоположных концах толкателей установлены толкающие элементы, а на участках толкателей, расположенных между направляющими и толкающими элементами, имеются подпружиненные упоры. A test bench for vibration isolators of a vehicle cabin, containing electrodynamic vibrators connected in parallel and acting in mutually perpendicular directions, a platform characterized in that it includes a load platform to which the upper part of the vibration isolator under test is connected, while its lower part is connected to the spring-loaded one. support base with a platform, located between the support base and the loading platform, racks including rods installed in the cylinders, and the cylinders are connected to the support base by means of spherical hinges, and the rods are connected to the loading platform, located at the corners of the platform and registering its movements in the vertical, longitudinal-axial and transverse-axial directions of piezoelectric sensors, while the electrodynamic vibrators are made in the form of electric motors oriented in the vertical, longitudinal-axial and transverse-axial directions with an adjustable frequency of rotation and with installed on their shafts and cam eccentrics interacting with the load platform and interacting with cam eccentrics and pushers installed in the guides, while the ends of the pushers in contact with the cam eccentrics have a spherical surface, pushing elements are installed at the opposite ends of the pushers, and on the sections of the pushers located between guiding and pushing elements, there are spring-loaded stops.