SU855505A1 - Calibration test bed for reproducing torsional vibrations - Google Patents

Description

Изобретение относится к вибрационной технике и виброметрии, а имение к калибровочным стендам для воспроизведения крутильных колебаний, и может быть использовано также для вибрационных испытаний различных изделий.The invention relates to vibration technology and vibrometry, and the estate to calibration stands for reproducing torsional vibrations, and can also be used for vibration testing of various products.

Известен стенд для воспроизведения крутильных колебаний, содержащий основание, электромагнитный возбудитель крутильных колебаний и колебательную систему, состоящую из платформы для крепления изделия, упругого элемента в виде торсиона и якорь электромагнитного возбудителя 1 П]. .A known stand for reproducing torsional vibrations, containing a base, an electromagnetic exciter of torsional vibrations and an oscillating system consisting of a platform for fixing the product, an elastic element in the form of a torsion bar and an anchor of the electromagnetic exciter 1 P]. .

Недостатком данного стенда является то, что в нем не предусмотрено плавное регулирование собственной частоты колебательной системы.The disadvantage of this stand is that it does not provide for smooth regulation of the natural frequency of the oscillatory system.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является калибровочный стенд для воспроизведения крутильных колебаний, содержащий станину, электромагнитный возбудитель крутильных колебаний, колебательную систему, образованную платформой для установки калибруемого прибора, якорем возбудителя колебаний и торсионом, один конец которого j закреплен на станине, а другой соединен с якорем, передвижной вдоль •торсиона зажим, служащий для регулировки жесткости торсиона, и направля· ющие зажима f2J.The closest in technical essence to the proposed one is a calibration stand for reproducing torsional vibrations, containing a bed, an electromagnetic exciter of torsional vibrations, an oscillating system formed by a platform for installing a calibrated device, an arm of an exciter of oscillations and a torsion bar, one end of which j is mounted on the bed and the other is connected with an anchor movable along the torsion bar • clamp used to adjust the torsion stiffness and clamp guides f2J.

Однако стенд характеризуется недостаточно высокой точностью, так как при изменении жесткости торсиона с помощью перемещающегося по его длине зажима трение подшипников, в которых установлен вал колебательной системы, изменяется за счет перекосов, образующихся при закреплении :торсиона зажимом, вследствие неточного изготовления направляющих.However, the stand is not characterized by a sufficiently high accuracy, since when the torsion stiffness is changed with the help of a clamp moving along its length, the friction of the bearings in which the shaft of the oscillating system is mounted changes due to distortions formed during fastening: the torsion clamp, due to inaccurate manufacture of guides.

Цель изобретения - повышение точности.The purpose of the invention is improving accuracy.

Указанная цель достигается тем, что стенд снабжен крестово-кулисной муфтой, через которую статор электромагнитного возбудителя колебаний соединен со станиной, а подвижная система подвешена к верхней части станины, в которой выполнено отверстие для свободной установки в нем конца торсиона.This goal is achieved by the fact that the stand is equipped with a cross-link coupling, through which the stator of the electromagnetic exciter is connected to the bed, and the movable system is suspended from the upper part of the bed, in which a hole is made for free installation of the end of the torsion bar in it.

На чертеже изображена конструктивная схема стенда.The drawing shows a structural diagram of the stand.

Устройство содержит станину 1, электромагнитный возбудитель крутиль ных колебаний, состоящий из якоря 2 и статора 3, колебательную систему, образованную платформой 4 дня установ_ки калибруемого прибора 5, якорем 2 возбудителя колебаний и торсионом 6, передвижной вдоль торсиона зажим 7, служащий для регулировки жесткости торсиона 6,направляющие 8 зажима, крестово-кулисную муфту 9, соединяющую статор 3 электромагнитного возбудителя крутильных колебаний со станиной. 1, узел 10 крепления торсионаThe device comprises a frame 1, an electromagnetic torsional vibration exciter, consisting of an armature 2 and a stator 3, an oscillatory system formed by a platform for 4 days of installation of the calibrated device 5, an anchor 2 of the vibration exciter and torsion 6, a clamp 7 movable along the torsion, which serves to adjust the torsion stiffness 6, guides 8 of the clamp, the cross-rocker clutch 9 connecting the stator 3 of the electromagnetic exciter of torsional vibrations with the frame. 1, the torsion bar assembly 10

6. В верхней части станины 1 выполнено отверстие 11 для свободной установки в нем конца торсиона 6.6. In the upper part of the frame 1, a hole 11 is made for the free installation of the end of the torsion 6 in it.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

С помощью электромагнитного возбудителя поворотная платформа 4 с установленным на ней калибруемым прибором 5 колеблется в горизонтальной плоскости. Определенной резонансной частоте., на которой колебательная система, состоящая из ^платформы 4, Якоря 2 и торсионов, вводится в режим вынужденных колебаний, соответствуют определенные величины момента инерции подвижных частей колебательной системы и жесткости торсиона 6. Посредством изменения длины торсиона 6 изменяется его жесткость, а следовательно и' резонансная частота колебательной системы. С помощью зажимаUsing an electromagnetic exciter, the rotary platform 4 with a calibrated device 5 mounted on it oscillates in a horizontal plane. A certain resonant frequency., At which an oscillatory system consisting of a platform 4, Anchor 2 and torsion bars is introduced into the forced oscillation mode, corresponds to certain values of the moment of inertia of the moving parts of the oscillatory system and the stiffness of torsion 6. By changing the length of torsion 6 its rigidity changes, and therefore the resonant frequency of the oscillatory system. With clamp

7, перемещающегося вдоль торсиона 6 по направляющим 8, можно установить рабочую длину торсиона 6. Рабочий участок торсиона 6 всегда располагается ниже зажима 7, который в рабочем положении закрепляется в направляющих 8 и зажимает торсион 6. При закреплении зажима 7 верхний конец торсиона 6 имеет возможность перемещаться в отверстии 11 станины 1, а нижний его конец с прикрегленным к нему якорем 2 и поворотной платформой 4, на которой установлен калибруемый прибор 5 (акселерометр), также имеет возможность радиальных перемещений относительно станины 1 посредством крестово-кулисной муфты 9. Таким образом, при закреплении эажитма 7 вследствие непараллельности и неточности изготовления направляющих 8 вынужденное смещение торсиона б не приводйт к его деформации и заклиниванию подшипников. Крестово-ку лисная муфта 9 жестко фиксирует угловое положение статора 3 электромагнитного возбудителя относительно станины 1 и компенсирует радиальное перемещение электромагнитного возбудителя, обеспечивая постоянный и минимальный момент трения подшипников.7, moving along the torsion 6 along the guides 8, you can set the working length of the torsion 6. The working section of the torsion 6 is always located below the clamp 7, which in the working position is fixed in the guides 8 and clamps the torsion 6. When fixing the clamp 7, the upper end of the torsion 6 has the opportunity move in the hole 11 of the frame 1, and its lower end with an anchor 2 fastened to it and a rotary platform 4, on which the calibrated device 5 (accelerometer) is mounted, also has the possibility of radial movements relative to the frame 1 by means of a cross-rocker clutch 9. Thus, when securing the eajism 7 due to the non-parallelism and inaccuracy of the manufacture of the guides 8, the forced displacement of the torsion bar does not lead to its deformation and seizing of the bearings. The cross-axle coupling 9 rigidly fixes the angular position of the stator 3 of the electromagnetic pathogen relative to the bed 1 and compensates for the radial movement of the electromagnetic pathogen, providing a constant and minimal moment of friction of the bearings.

Отсутствие дополнительного трения в подаипниках и практически чистый гармонический закон движения платформ 4 стенда обеспечивают воспроизведение стабильной амплитуды колебаний и уменьшают абсолютную погрешность задания амплитуда колебаний платформы 4.The absence of additional friction in the podaipniks and the almost pure harmonic law of movement of the platforms 4 of the stand ensure the reproduction of a stable amplitude of oscillations and reduce the absolute error of the task of the amplitude of oscillations of the platform 4.

Погрешность воспроизведения крургильных колебаний в описанном устройстве во всем амплитудном диапазоне уменьшают примерно в 1,5 раза, а при малых значениях амплитуд 5 > 10”^г-радиан· в около 5 раз .The error in reproducing kergil oscillations in the described device over the entire amplitude range is reduced by about 1.5 times, and for small amplitudes of 5> 10 ” ^g- radian · by about 5 times.

Claims (2)

(54) КАЛИБРОВОЧНЫЙ СТЕНД ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ Изобретение относитс  к вибрационной технике и виброметрии, а именн6 к калибровочным стендам дл  воспр иэведени  крутильных коле)аний, и может быть использовано также дл  вибрационных испытаний различных изделий. Известен стенд дл  воспроизведени  крутильных колебаний, содержащий основание, электромагнитный возбудитель крутильных колебаний и колебательную систему, состо щую из платформы дл  креплени  издели , уп ругого элемента в виде торсиона и  корь электромагнитного воз «Дудите л   Недостатком данного стенда  вл етс  то, что в нем не предусмотрено плавное регулирование собственной частоты колебательной систелы. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому . вл етс  калибровочный стенд дл  воспроизведени  крутильных колебаний, содер жащий станину, электромагнитный воз будитель крутильных колебаний, коле бательную систему, образованную пла формой дл  установки калибруемого прибрра,  корем возбудител  колебан и торсионом, один конец которого закреплен на станине, а другой соединен с  корем, передвижной вдоль торсиона зажим, служащий дл  регулировки жесткости торсиона, и направл ющие зажима f2. . Однако стенд характеризуетс  недостаточно высокой точнос тью, так как при изменении жесткости торсиона с помощью перемещающегос  по его длине зажима трение подшипников, в которых установлен вал колебательной системы, измен етс  за счет перекосов , образующихс  при закреплении торсжона зажимом, вследствие неточного изготовлени  направл ющих. Цель изобретени  - повышение точности . Указанна  цепь достигаетс  тем, что стенд снабжен крестово-кулисной муфтой/ .через которую статор элек- . тромарнитного возбудител  колебаний соединен со станиной, а подвижна  система подвешена к верхней части станины, в которой выполнено отверстие дл  свободной установки в нем конца торсиона. На чертеже изображена конструктивна  схема стенда. Устройство содержит станину 1, электромагнитный возбудитель крутильных колебаний, состо щий из  кор  2 и статора 3, колебательную систему, образованную платформой 4 дл  устано . ки калибруемого прибора 5,  корем 2 возбудител  колебаний и торсионом б, передвижной вдоль торсиона зажим 7, служащий дл  регулировки жесткости торсиона 6,направл ющие 8 зажима, крестово-кулисную муфту 9, соедин ющую статор 3 электромагнитного возбудител  крутильных колебаний со ста ниной. 1, узел 10 креплени  торсиона б. В верхней части станины 1 выполне но отверстие 11 дл  свободной устано ки в нем конца торсиона 6. Устройство работает следующим образом, С помощью электромагнитного возбудит   поворотна  платформа 4 с установленным на ней калибруемым прибором 5 колеблетс  в горизонтальной плоскости. Определенной резонанс ной частоте, на которой колебательна  система, состо ща  из ;платформы 2 и торсионов, вводитс  в режи вынужденных колебаний, соответствуют определенные величины момента инерции подвижных частей колебательной систе1 и и жесткости торсиона 6. Посредством изменени  длины торсиона б измен етс  его жесткость, а следовательно и резонансна  частота колебательной системы. С помощью зажима 7, перемещающегос  вдоль торсиона 6 по направл ющим 8, можно установить рабочую длину торсиона 6. Рабочий участок торсиона 6 всегда располагаетс  ниже зажима 7, который в рабочем положении закрепл етс  в направл ющих 8 и зажимает торсион б. При закреплении зажима 7 верхний конец торсиона б имеет возможность перемещатьс  в отверстии 11 станины 1, а нижний его конец с прикрепленным к нему  корем 2 и поворотной платформой 4, на которой установлен калибруемый прибор 5 (акселерометр), также имеет возможность радиальных.пере мещений относительно станины 1 посредством крестово-кулисной муфты 9. Таким образом, при закреплении зажи ма 7 вследствие непараллельности и неточности изготовлени  направл ющих 8 вынужденное смещение торсиона не приводит к его деформации и заклиниванию подшипников. Крестово-кулисна  муфта 9 жестко фиксирует угловое положение статора 3 электромагнитного возбудител  относительно станины 1 и компенсирует радиальное перемещение электромагнитного возбудител , обеспечива  посто нный и минимальный момент трени  подшипников. Отсутствие дополнительного трени  в подиипниках и практически чистый гармонический закон движени  платформа 4 стенда обеспечивают воспроизведение стабильной амплитуды колебаний и уменьшают абсолютную погрещность задани  амплитуда колебаний платформы 4. Погрешность воспроизведени  крургильных колебаний в описанном устройстве во всем амплитудном диапазоне уменьшают примерно в 1,5 раза, а при малых значени х амплитуд 5 10 -радианв около 5 раз . Формула изобретени  Калибровочный стенд дл  воспроизведени  крутильных колебаний, содержащий станину, электромагнитный возбудитель крутильных колебаний, колебательную систему, образованную платформой дл  установки калибруемого прибора,  корем возбудител  колебаний и торсионом, один конец которого закреплен на станине, а другой соединен с  корем, передвижной вдоль торсиона зажим, служащий дл  регулировки жесткости торсиона, и направл ющие зажима, отличающийс   тем, что, с целью повышени  точности, он снабжен крестово-кулисной муфтой, через которую статор электромагнитного возбудител  колебаний соединен со станиной, а подвижна  система подвешена к верхней части станины, в которой выполнено отверстие дл  свободной установки в нем конца торсиона. Источники информации, прин тые во внимание- при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 409735, кл. G 01 М 7/00, 1974. (54) CALIBRATION STAND FOR REPRODUCTION OF TORCH VIBRATIONS The invention relates to vibration techniques and vibrometry, and specifically 6 to calibration stands for reproducing torsional vibrations, and can also be used for vibration tests of various products. A stand for reproducing torsional vibrations is known, comprising a base, an electromagnetic torsional vibration pathogen, and an oscillating system consisting of a platform for fastening the product, an elastic element in the form of a torsion, and an electromagnetic shock gauge. Dudite L The disadvantage of this stand is that smooth regulation of the natural frequency of the oscillatory system is provided. The closest in technical essence to the proposed. is a calibration stand for reproducing torsional vibrations, containing a stand, an electromagnetic torsional vibrator, a oscillatory system formed by a plate for installing a calibrated instrument, an exciter oscillating core, and a torsion, one end of which is fixed on the stand, and the other is connected to the crust, a clamp that is movable along the torsion and serves to adjust the torsion stiffness and guides f2. . However, the stand is characterized by insufficient accuracy, because when the torsion stiffness changes with the help of a clamp moving along its length, the friction of the bearings in which the oscillating system shaft is installed changes due to distortions formed when the torsjon is fixed by the clamp, due to inaccurate manufacturing of the guides. The purpose of the invention is to improve accuracy. This circuit is achieved by the fact that the stand is equipped with a cross-kulisny clutch (through which the stator is electr. The tromarnith oscillation exciter is connected to the frame, and the mobile system is suspended from the upper part of the frame, in which a hole is made for free installation of the end of the torsion in it. The drawing shows the structural scheme of the stand. The device comprises a frame 1, an electromagnetic torsional vibration pathogen consisting of a core 2 and a stator 3, an oscillatory system formed by platform 4 for installation. the calibrated device 5, the core 2 of the vibration exciter and the torsion b, the clamp 7 moving along the torsion, which serves to adjust the rigidity of the torsion 6, the clip guides 8, the cross-rocker coupling 9 connecting the stator 3 of the electromagnetic torsional vibration exciter with the ground. 1, torsion attachment assembly 10 b. In the upper part of the frame 1, an opening 11 is made for free installation of the end of the torsion 6 in it. The device works as follows. The rotary platform 4 with the calibrated device 5 installed on it oscillates in the horizontal plane. The determined resonant frequency at which the oscillatory system, consisting of platform 2 and torsions, is introduced into forced oscillation modes, corresponds to certain values of the inertia moment of the moving parts of the oscillatory system and torsion 6 and the rigidity of the torsion 6. By varying the length of the torsion b, its rigidity changes and hence the resonant frequency of the oscillating system. Using the clamp 7 moving along the torsion 6 along the guides 8, it is possible to set the working length of the torsion 6. The working portion of the torsion 6 is always located below the clamp 7, which in the working position is fixed in the guides 8 and clamps the torsion b. When fastening clamp 7, the upper end of the torsion b has the ability to move in the opening 11 of the frame 1, and its lower end with the bark 2 attached to it and the turntable 4, on which the calibrated device 5 (accelerometer) is installed, also has the possibility of radial displacements relative to frame 1 by means of a cross-kulis clutch 9. Thus, when clamping the clamp 7, due to non-parallelism and inaccuracy of the guides 8, the forced displacement of the torsion does not lead to its deformation and jamming of the undershield nicks. The cross-link coupling 9 rigidly fixes the angular position of the stator 3 of the electromagnetic exciter relative to the bed 1 and compensates for the radial movement of the electromagnetic exciter, ensuring a constant and minimum moment of friction of the bearings. The absence of additional friction in the sub-gymnastics and the almost pure harmonic law of movement of the platform 4 of the stand ensure the reproduction of stable amplitude of oscillations and reduce the absolute error of setting the amplitude of oscillations of the platform 4. The error of reproduction of the crush oscillations in the described device in the entire amplitude range decreases about 1.5 times, and small values of amplitudes 5 10 -radian about 5 times. Claims for torsional vibrations reproducing stand containing a frame, an electromagnetic torsional oscillation pathogen, an oscillatory system formed by a platform for installing a calibrated device, a vibration excitator core, and a torsion bar, one end of which is fixed to the frame, and the other end is connected to a frame that is clamped along the torsion bar for adjusting the stiffness of the torsion, and clamping guides, characterized in that, in order to increase accuracy, it is provided with a cross-rocker coupling the one through which the stator of the electromagnetic excitation exciter is connected to the frame, and the mobile system is suspended from the upper part of the frame, in which an opening is made for free installation of the end of the torsion in it. Sources of information taken into account in the examination 1. The author's certificate of the USSR 409735, cl. G 01 M 7/00, 1974. 2.Барковский Р.И.Стенд крутиль ,ных колебаний СКК-1. Филиал ВИНТИ Приборы и стенды , АН СССР, 1956, с. 37,38.2.Barkovsky R.I.Stend torsion, oscillations of SCC-1. Branch VINTI Devices and stands, USSR Academy of Sciences, 1956, p. 37.38.