SU1629771A1 - Two coordinate vibration-testing machine - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике испытаний  а вибрацию и обеспечивает повышение долговечности вибростенда при испытании амортизированного объекта в виде одномассовой колебатель , ной системы Это достигаетс  благодар  оснащению вибростенда, включающего платформу 5 дл  закреплени  испытуемого объекта, вертикальный 2 и горизонтальный 3 вибровозбудители И одностепенные вибропередающие узлы , 8 и 9, соедин ющие вибровоэбудители с платформой, осцилл тором, установленным на основании со стороны платформы , противоположной горизонтальному вибровозбудителю 3„ Осцилл тор включает два установленных в горизонтальных направл ющих 15, 16 ползуна 12, 14 с закрепленными на них грузами 17, 18 и размещенный между ползунами регулируемый упругодемпфирую- ший элемент 130 Ползун 12 соединен с платформой через горизонтальный одностепенной вибропередающий узел 11, причем место соединени  расположено ниже оси горизонтального вибровозбудител ,, На нижней поверхности платформы выполнены две расположенные симметрично относительно оси вертикального вибровозбудител  установочные площадки 27, 28 дл  закреплени  дополнительного груза 29, Достигаема  с помощью осцилл тора компенсаци  паразитного момента от сил инерции колеблющегос  объекта обеспечивает снижение нагрузок на вибропередающие узлы. 1 з„л„ ф-лы, 1 ил. 25 Iff Ј (Л о ю со i iThe invention relates to a technique of testing and vibration and provides increased durability of the vibrostand when testing a damped object in the form of a single-mass oscillator. This is achieved by equipping the vibrostand including platform 5 for fixing the test object, vertical 2 and horizontal 3 vibration exciters AND single-stage vibro-transmitting units, 8 and 9, connecting vibration exciters with a platform, oscillator mounted on the base from the platform opposite to the horizontal Vibrator 3 “The oscillator includes two sliders 12, 14 installed in horizontal guides 15, 16 with loads 17, 18 fixed on them and an adjustable elastic-damping element 130 placed between the sliders Slider 12 is connected to the platform via a horizontal single-stage vibro-transmitting unit 11, moreover, the junction is located below the axis of the horizontal vibration exciter. On the lower surface of the platform there are two mounting areas arranged symmetrically relative to the axis of the vertical vibration exciter. subcontroller 27, 28 for attaching additional weight 29, reach through the parasitic oscillator compensation torque from the oscillating forces of inertia of an object reduces loads on vibroperedayuschie nodes. 1 s „l„ f-ly, 1 ill. 25 Iff Ј (L o y co i i

Description

Изобретение относитс  к технике вибрационных испытаний объектов, а именно к двухкоординатным вибростен дам.5The invention relates to a technique for vibration testing of objects, namely, to two-dimensional vibration stands 5.

Цель изобретени  - повышение долговечности вибростенда при испытании амортизированного объекта в виде од- номассовой колебательной системы.The purpose of the invention is to increase the durability of the vibrostand when testing a damped object in the form of a single-mass oscillatory system.

На чертеже показана схема двухко- ю ординатного вкбростендаThe drawing shows a diagram of a two-fold ordinate vkbrostend

Двухкоординатный вибростенд содержит основание 1, установленные на нем вертикальный и горизонтальный вибровозбудители 2 и 3 соответственно, 15 опору 4 дл  горизонтального вибровозбудител , платформу 5, соединенную со столами 6 и 7 вибровозбудителей 2 и 3 через одностепенные виброперецаю- щие узлы 8 и 9 соответственно, и ос- 20 цилл тор, установленный на основании посредством опоры 10 со стороны платформы , противоположной горизонтальному вйбровозбудителю 3о Осцилл тор со держит соединенный с платформой 5 че- 25 рез.горизонтальный одностепенной виб- ропередающий узел 11 первый ползун 12, регулируемый упругодемпфирующий элемент 13 и второй ползун 14 Ползуны 2 и 14 установлены на опоре 10 30 в горизонтальных направл ющих 15 и 16 На ползунах 12 и 14 закреплены грузы 17 и 18 соответственно. Место соединени  ползуна 12 с платформой 5 наThe two-axis vibrostand contains base 1, vertical and horizontal vibration exciters 2 and 3 respectively installed on it, 15 support 4 for the horizontal vibration exciter, platform 5 connected to tables 6 and 7 vibration exciters 2 and 3 via single-stage vibration transceivers 8 and 9, respectively. an oscillator mounted on the base by means of a support 10 on the side of the platform opposite to the horizontal vibration exciter 3o The oscillator contains connected to the platform 5 via 25 horizontal single-stage ib- roperedayuschy unit 11 slider 12 first, elastic-damping adjustment member 13 and the second slider 14 slide 2 and 14 are mounted on support 10 30 horizontal guides 15 and 16 on the slides 12 and 14 are fixed loads 17 and 18, respectively. The junction of the slide 12 with the platform 5 on

ходитс  ниже оси горизонтального виб- кущее ускорение ползуна 12 вgoes below the axis of the horizontal vibration acceleration of the slider 12 in

... л лт« r bttrrt п e-i Ti СТ... lt "r bttrrt p e-i Ti ST

ровозбудител  3. Закрепл емый на верхней поверхности платформы 5 испытуемый амортизированный объект схематично представлен корпусом 19, подвижным элементом 20 и упругими элементами 21 и 22. На платформе 5 устаи- новлены виброизмерителъныБ преобразователь 23 двухкоординаткой поступательной вибрации и виброиэмеритальный преобразователь 24 угловой вибрации платформы 5 относительно горизонтальной оси ОХ, перпендикул рной линии действи  вибровозбудител  3. На подвижном элементе 20 объекта установлен виброизмерительный преобразователь 25 двухкоординатной поступательной вибрации. Вибростенд снабжен также устройством 26 дл  вывесшва- ни  его подвижной системы. На нижней поверхности платформы 5 образованы две установочные площадки 27 и 28, которые расположены симметрично относительно оси вертикального вибровозбудител  2 и служат дл  закреп40rover 3. The test depreciated object fixed on the upper surface of the platform 5 is schematically represented by the housing 19, the movable element 20 and the elastic elements 21 and 22. On the platform 5, the vibro-measuring transducer 23 of the two-coordinate translational vibration and the vibro-emulator transducer 24 of the platform 5 angular vibration are horizontal axis OX, perpendicular to the line of action of the vibration exciter 3. On the moving element 20 of the object is installed vibration measuring transducer 25 d coordinate translational vibration. The vibration table is also equipped with a device 26 for hanging out its mobile system. On the lower surface of the platform 5, two mounting pads 27 and 28 are formed, which are located symmetrically relative to the axis of the vertical vibration exciter 2 and serve to fix 40

ленИ  дополнительного груза назначенного дл  компенсации ных моментов (угловых вибраци крепление груза 29 на площадк или 28 зависит от расположени ра масс амортизированного объ носительно центра масс платфоAn additional load assigned to the compensation moments (angular vibrations, the securing of the load 29 on the platform or 28 depends on the location of the mass of the shock absorbed center of mass of the platform

Регулируемый упругодемпфир элемент представл ет собой р  ройств (например, комбинаци  и гидравлического демпфера), рых можно независимо регулиро коэффициенты жесткости и демп ни  Вибропередающие узлы 8 и сообразно выполн ть идентичны чтобы обеспечить автоматическ пенсацию паразитных моментов вующих на платформу 5 от сил кающих в узлах 8 и 9 при верт перемещении платформы 50The adjustable elastic damping element consists of rods (for example, a combination and a hydraulic damper), which can be independently controlled by stiffness coefficients and a damper Vibro-transmitting units 8 and are consistently identical to ensure that the parasitic moments on the platform 5 are automatically compensated by the forces at nodes 8 and 9 when vert moving platform 50

Прин ты следующие обозначе С,,,и С - центры масс платфор корпуса 19 и дополнительного 29 соответственно; F и F реакции , возникающие в упруги ментах 21 и 22 объекта при ко подвижного элемента 20; FVg, противодействи  устройства 26 вывешивани ; Fk, , FK2i) F прикладываемые к платформе 5 сационные силы: инерционна  F « (т1г+ ГЦ) (где т12.и т сы ползуна 12 и груза 17; &The following labels are taken for С ,,, and С - the centers of mass of the platforms of corps 19 and additional 29, respectively; F and F reactions arising in the elastic elements 21 and 22 of the object with the moving element 20; FVg, countering the hanging device 26; Fk,, FK2i) F 5 force-induced forces applied to the platform: inertial F т (t1g + HZ) (where T12. and t of the slide 12 and the load 17; &

лении оси OY), динамическа  F висит от частоты колебаний пл 5 в направлении оси пу) и ин ные FJ и 7К5 mZ9 m/j,g - масса дополнительного OY), dynamic F depends on the oscillation frequency of pl 5 in the direction of the axis pu) and the other FJ and 7К5 mZ9 m / j, g is the mass of the additional

29; aug. и azs - текущее ус платформы 5 в направлении ос OZ) ; F$ и F - зозмушаюшие 29; aug. and azs is the current mustache of platform 5 in the direction of OZ oc); F $ and F are the default.

ИFl Д IFl D

ционные силы (F J} ayfS tn эт5-), приложенные в точ lj) и )g. рассто ни  от лини ви  сил и F до оси OZ, п щей через точку Cg.; 1, 14, рассто ни  от линий действи  rational forces (F J} ayfS tn et5-), applied at the point lj) and) g. the distance from the line of sight and F to the axis OZ, passing through the point Cg .; 1, 14, from the lines of action

, кз FP и .fl0 оси OY П д щей через точку Линии д, kz FP and .fl0 axis OY P th e through point Line d

Рк«и Fj,2совпадают„Pk "and Fj, 2 match"

5555

Двухкоординатный вибросте тает . следующим образомThe two-axis vibroster melts. in the following way

Этап НастройкИо В исходно нии оси действи  вибровозбуд Ч2 и 3 проход т через центр платформы 5 оStage Tuning In the initial axis of action, vibration pulses Ч2 and 3 pass through the center of the platform 5 o

5 0 5 0 5 0 5 0

кущее ускорение ползуна 12 вtang ram acceleration 12

гт л лт« r bttrrt п e-i Ti СТrm lt «r bttrrt p e-i Ti ST

00

ленИ  дополнительного груза 29, предназначенного дл  компенсации паразитных моментов (угловых вибраций)„ Закрепление груза 29 на площадке 27 или 28 зависит от расположени  центра масс амортизированного объекта относительно центра масс платформы.The additional load 29 designed to compensate for parasitic moments (angular vibrations). The securing of the load 29 on the platform 27 or 28 depends on the location of the center of mass of the damped object relative to the center of mass of the platform.

Регулируемый упругодемпфирующий элемент представл ет собой р д устройств (например, комбинаци  пружины и гидравлического демпфера), в которых можно независимо регулировать коэффициенты жесткости и демпфировани  Вибропередающие узлы 8 и 9 целесообразно выполн ть идентичными, чтобы обеспечить автоматическую компенсацию паразитных моментов,, действующих на платформу 5 от сил, возникающих в узлах 8 и 9 при вертикальном перемещении платформы 50The adjustable elastic damping element is a series of devices (e.g., a combination of a spring and a hydraulic damper) in which stiffness and damping coefficients can be independently controlled. Vibro-transmitting units 8 and 9 are expediently identical in order to automatically compensate for spurious moments acting on platform 5 from the forces arising in nodes 8 and 9 with the vertical movement of the platform 50

Прин ты следующие обозначени : , С,,,и С - центры масс платформы 5, корпуса 19 и дополнительного груза 29 соответственно; F и F силы реакции, возникающие в упругих элементах 21 и 22 объекта при колебани х подвижного элемента 20; FVg, - сила противодействи  устройства 26 дл  вывешивани ; Fk, , FK2i) F кэ - прикладываемые к платформе 5 компенсационные силы: инерционна  FKM « (т1г+ ГЦ) (где т12.и т ,,7 - массы ползуна 12 и груза 17; ТеThe following notation is taken:, С ,,, and С are the mass centers of platform 5, body 19 and additional weight 29, respectively; F and F are the reaction forces arising in the elastic elements 21 and 22 of the object during oscillations of the moving element 20; FVg, is the counter force of the hanging device 26; Fk,, FK2i) F ke are the compensation forces applied to the platform 5: inertial FKM (t1g + Hz) (where t12.and t ,, 7 are the masses of the slide 12 and the load 17; Te

направлении оси OY), динамическа  F«2 (зависит от частоты колебаний платформы 5 в направлении оси пу) и инерционные FJ и 7К5 mZ9 SZ5 (где m/j,g - масса дополнительного грузаthe direction of the axis OY), dynamic F 2 2 (depending on the oscillation frequency of the platform 5 in the direction of the axis of the pu) and inertial FJ and 7К5 mZ9 SZ5 (where m / j, g is the mass of the additional load

29; aug. и azs - текущее ускорение платформы 5 в направлении осей OY к OZ) ; F$ и F - зозмушаюшие инер ИFl Д-Ј29; aug. and azs is the current acceleration of the platform 5 in the direction of the axes OY to OZ); F $ and F - inertial IFer D-Ј

ционные силы (F J} ayfS v tn эт5-), приложенные в точке С ; lj) и )g. рассто ни  от линий действи  сил и F до оси OZ, проход щей через точку Cg.; 1, 14, 15-и 6 рассто ни  от линий действи  силrational forces (F J} ayfS v tn et5-) applied at point C; lj) i) g. distances from the lines of action of forces and F to the axis OZ, passing through the point Cg .; 1, 14, 15 and 6 distances from the lines of force

, кз FP и .fl0 оси OY ПР°Х°- д щей через точку Линии действи , kz FP and .fl0 of the axis OY PR ° X ° - going through the point of the Line of action

Рк«и Fj,2совпадают„Pk "and Fj, 2 match"

Двухкоординатный вибростенд работает . следующим образомTwo-axis shaker works. in the following way

Этап НастройкИо В исходном состо нии оси действи  вибровозбудителей Ч2 и 3 проход т через центр масс платформы 5 оStage Tuning In the initial state of the axis of action of vibration exciters и2 and 3 pass through the center of mass of the platform 5 o

5Ь5b

Определ ют i-accy груза 29 из услови  тад 14 - 2 0„ Определ ют массы грузов 17 и 18 из условий m« V& %г)л1б- 0 иThe i-accy of the load 29 is determined from the conditions of tad 14 - 2 0. The weights of the loads 17 and 18 are determined from the conditions m "V & % g) l1b- 0 and

jig- Ц«+ 2Ч8)-16 « 0 (щ,гч пц4jig- C «+ 2Ч8) -16« 0 (y, hch pc4

тгоtgo

массы ползунов 12 и 14; tn«0- массаthe mass of the sliders 12 and 14; tn "0 - weight

подвижного элемента 20 объекта)0 Испытуемый объект закрепл ют на платформе 5, добива сь, чтобы лини  дей- стви  силы FJif объекта проходила через центр масс С Настраивают устройство 26 дл вывешивани  (силу подвижной системы вибростенда, добива сь компенсации веса подвижной системы (испытуемый объект, платформа 5, стол б возбудител  2, груз 29, узел 8 и пр.) при условии сохранени  горизонтальности рабочей поверхности платформы 5 стенда,movable element 20 of the object) 0 The test object is fixed on platform 5, until the line of action of the object's FJif force passes through the center of mass C. Set up the device 26 for hanging (the force of the moving system of the vibrating stand, until the weight of the mobile system is compensated , platform 5, table b of exciter 2, weight 29, node 8, etc.) provided that the working surface of the platform 5 of the stand is kept horizontal,

Настраивают параметры упругодемп- фирующего элемента 13 Fro коэффициенты жесткости и демпфировани  можно настроить, например, по следующему алгоритму. Включают вкбровосбудителъ 3 и устанавливают значение частоты 63 возбуждени , при которой колебани испытуемого объекта станов тс  резонансными в горизонтальном направлени При резонансных колебани х объекта амплитуды паразитных угловых колебаний платформы 5 и амплитуды парази - ных механических напр жений в одно- сгепенных поступательных узлах 8, 9 и 11 станов тс  максимальными„ Угловые колебани  платформы 5 контролируют виброизмерительным преобразователем 24, Коэффициенты жесткости и демпфировани  упругодемпфирующего элемента 13 устанавливают такими, пр которых выходной сигнал преобразовател  23 становитс  минимальным. Возможность такой настройки вытекает из следующего о Направление действи  силы реакции зависит от частоты СО и измен етс  от синфазного при СО - О к противофазному при G)(Qije где ОЭре Зу резонансна  частота колебаний объекта. Амплитуда и фаза паразитного момента Njfap р $ относитель но точки Ср также завис т от частоты СО колебаний платформы 5. ,.Adjust the parameters of the elastic-damping element 13 Fro The stiffness and damping coefficients can be adjusted, for example, using the following algorithm. They include W-3 and set the excitation frequency 63 at which the vibrations of the test object become horizontal in resonance. With resonant vibrations of the object, the amplitudes of the parasitic angular oscillations of the platform 5 and the amplitudes of the parasic mechanical stresses at one single translational nodes 8, 9 and 11 become maximum. The angular oscillations of the platform 5 control the vibro-measuring transducer 24, the stiffness and damping factors of the elastic damping element 13 mouth Such that the output signal of the converter 23 becomes minimal is adjusted. The possibility of such adjustment follows from the following. The direction of the reaction force depends on the frequency of CO and varies from in-phase with CO – O to anti-phase with G) (Qije where Oere Zoo is the resonant frequency of the object’s oscillations. The amplitude and phase of the parasitic moment Njfap p $ relative to the point Cp is also dependent on the frequency of CO oscillations of platform 5.,.

Дл  исключени  вли ни  М Qp на точность виброиепытаний и долговечность вибростенда к платформе при- кпадываетс  дополнительный компенсирующий момент комп мпар кг 1To eliminate the influence of M Qp on the accuracy of vibration tests and the durability of the vibrostand, an additional compensating torque is compressed to the platform kg 1

5 0 (3 5 0 5 0 (3 5 0

5 five

5five

16sixteen

относительно C.j- от силы Ркг реакции упругодемпфирующего элемента 13, возникающей при колебани х лолзуна 14. Силы F К2 располагаютс  с противоположных сторон относительно центра Cg- масс платформы, что обеспечивает при правильной настройке упругодемпфирующего элемента 13 и правильном выборе массы ЕЦВ достаточно точную их автокомпенсацию на всех частотах СО .relative to Cj- from the force Pcg of the reaction of the elastic damping element 13 arising from the oscillations of 14. The F F forces are located on opposite sides of the center Cg of the platform mass, which ensures that when the elastic damping element 13 is correctly adjusted and the ECV mass is chosen, their compensation on the all frequencies.

Достигаема  при оснащении вибростенда осцилл тором компенсаци  паразитного момента обеспечивает снижение нагрузок на вибропередагешие узлы, благодар  чему повышаетс  долговечность этих узлов и вибростенда в целом,When equipping the vibrostand with an oscillator, the compensation of the parasitic moment is achieved by reducing the loads on the vibrating units, thereby increasing the durability of these units and the vibrating complex as a whole,

Claims (2)

1.Двухкоординатный вибростенд,со- ; держащий основание, установленные на нем вертикальный и горизонтальный вибровозбудители, платформу с верхней установочной поверхностью дл  закреплени  испытуемого объекта, одностепенные вибропередающие узлы, соедин ющие вибровозбудители с платформой , отличающийс  тем, что. с целью повышени  долговечности при испытании амортизированного объекта в виде одномассовой колебательной системы, он снабжен осцилл тором , установленным на основании со стороны платформы, противоположной горизонтальному вибровозбудитепю, и включающим два установленных в горизонтальных направл ющих ползуна с закрепленными на них грузами и размещенный между ползунами регулируемый упругодемпфирующий элемент, и горизонтальным одностеленным вибро- передающим узлом, через который один из ползунов осцилл тора соединен с платформой, при этом место их соединени  находитс  ниже оси горизонтального вибровозбудител „1. Two-axis shaker, co-; holding a base, mounted on it a vertical and horizontal vibration exciter, a platform with an upper mounting surface for securing the test object, single-stage vibration transmitting units connecting the vibration exciter with a platform, characterized in that. in order to increase durability when testing a depreciated object in the form of a single-mass oscillating system, it is equipped with an oscillator mounted on the base from the platform opposite to the horizontal vibrator and including two adjustable horizontal slide rails with fixed weights on them and an elastic elastic damper placed between the sliders element, and a horizontal single-chamber vibrating-transmitting unit through which one of the oscillator sliders is connected to the platform , while their place of connection is below the axis of the horizontal vibration exciter " 2. Вибростенд по п. 1, отличающийс  тем, что на нижней поверхности платформы образованы две установочные площадки дл  закреплени  дополнительного груза, расположенные симметрично относительно оси вертикального вибровозбудител .2. Vibrating stand according to claim 1, characterized in that two installation sites are formed on the lower surface of the platform to secure additional weight symmetrically relative to the axis of the vertical vibration exciter.