RU112416U1

RU112416U1 - STAND FOR TESTING VIBRATION ISOLATORS IN THE MODE OF FORCED OSCILLATIONS

Info

Publication number: RU112416U1
Application number: RU2011136618/28U
Authority: RU
Inventors: Кирилл Викторович Шеховцов; Аркадий Викторович Победин; Владимир Петрович Шевчук; Михаил Вольфредович Ляшенко; Дмитрий Викторович Бусалаев
Priority date: 2011-09-02
Filing date: 2011-09-02
Publication date: 2012-01-10

Abstract

Стенд для испытаний виброизоляторов в режиме вынужденных колебаний, 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, отличающийся тем, что он содержит установленный на жестко связанной с качающимся рычагом опорной площадке приводной электродвигатель постоянного тока с регулируемой частотой вращения, на валу которого установлена эксцентриковая маховая масса. A stand for testing vibration isolators in the forced vibration mode, 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 hingedly connected to the swinging arm, and on the other contains a trigger and a recording device, the 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 wall arrangement, the swinging arm is in the form of an I-beam with a vertical wall arrangement, and the load is made in the form of a set of metal disks of different masses, characterized in that it contains a DC drive motor with an adjustable frequency of rotation mounted on a support platform rigidly connected to the swinging arm, on the shaft of which an eccentric flywheel mass is installed.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к конструкциям стендов для испытаний виброизоляторов.The utility model relates to mechanical engineering, namely to the design of stands for testing vibration isolators.

Известен стенд для испытаний амортизаторов, содержащий раму с закрепленным на ней верхним кронштейном крепления амортизатора и качающимся рычагом, на котором установлен груз, нижний кронштейн для крепления амортизатора и регистрирующее устройство, установленное между качающимся рычагом и рамой, причем качающийся рычаг выполнен двуплечим с осью качания в центре, а груз установлен подвижно по всей длине качающегося рычага [А.с. 526796 СССР, МКИ G01M 17/04, опубл. 30.08.76, бюл. №32].A known stand for testing shock absorbers, comprising a frame with an upper shock absorber mounting bracket fixed thereto and a swing arm, on which the load is mounted, a lower shock absorber mounting bracket and a recording device mounted between the swing arm and the frame, the swing arm being made two shoulders with a swing axis in center, and the load is mounted movably along the entire length of the swinging lever [A. 526796 USSR, MKI G01M 17/04, publ. 08/30/76, bull. No. 32].

Недостатком известной конструкции стенда для испытаний амортизаторов является то, что конструкция не предусматривает возможности испытаний амортизаторов в режиме вынужденных колебаний.A disadvantage of the known design of the test bench for shock absorbers is that the design does not provide for the possibility of testing shock absorbers in the mode of forced oscillations.

Наиболее близким по технической сущности к полезной модели является стенд для испытаний виброизоляторов, содержащий раму, качающийся рычаг, установленный подвижно по всей длине качающегося рычага груз и регистрирующее устройство, 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 [П.м. 104714 РФ, МКИ G01M 7/02, опубл. 20.05.2011, бюл. №14].The closest in technical essence to the utility model is a stand for testing vibration isolators, comprising a frame, a swing arm, a load mounted movably along the entire length of the swing arm, and a recording device rigidly connected to the frame and two vertical posts installed at its ends, the upper end of one of which pivotally connected to a swinging lever, and on the other there is a trigger and recording device, the upper and lower supports of the tested vibration isolator with supporting legs [PM 104714 RF, MKI G01M 7/02, publ. 05/20/2011, bull. No. 14].

Недостатком известной конструкции стенда для испытаний виброизоляторов является то, что она не предусматривает возможности проведения испытаний виброизоляторов в характерном для условий эксплуатации режиме вынужденных колебаний.A disadvantage of the known design of the stand for testing vibration isolators is that it does not provide for the possibility of testing vibration isolators in the characteristic operating conditions of the mode of forced vibrations.

Задачей полезной модели является создание конструкции стенда для испытаний виброизоляторов, обеспечивающего возможность проведения испытаний виброизоляторов в характерном для условий эксплуатации режиме вынужденных колебаний нагрузки.The objective of the utility model is to create a stand design for testing vibration isolators, which provides the opportunity to test vibration isolators in the typical operating conditions of the mode of forced load fluctuations.

Технический результат - расширение возможностей воспроизведения на стенде характерных для условий эксплуатации нагрузочных режимов для проведения ресурсных испытаний виброизоляторов.The technical result is the expansion of playback capabilities at the stand characteristic of the operating conditions of the load conditions for life tests of vibration isolators.

Указанный технический результат достигается тем, что в стенде для испытаний виброизоляторов в режиме вынужденных колебаний, содержащем 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, имеется установленный на жестко связанной с качающимся рычагом опорной площадке приводной электродвигатель постоянного тока с регулируемой частотой вращения, на валу которого установлена эксцентриковая маховая масса.The specified technical result is achieved by the fact that in the test bench for vibration isolators in the forced vibration mode containing a frame, a swing arm mounted movably along the entire length of the swing arm, a load rigidly connected to the frame and two vertical posts installed at its ends, the upper end of one of which pivotally connected to a swinging lever, and the trigger and recording devices, the upper and lower supports of the tested vibration isolator with supporting legs, are placed on the other, and the frame is made in the form of a double beam level profile with a horizontal wall arrangement, the swinging arm is in the form of an I-beam with a vertical wall arrangement, and the load is made in the form of a set of metal disks of different weights, there is a direct current drive motor with a variable speed mounted on a support pad rigidly connected to the swinging arm, on the shaft of which an eccentric flywheel is mounted.

На фиг.1 изображена схема стенда для испытаний виброизоляторов в режиме вынужденных колебаний, на фиг.2 - балка двутаврового профиля качающегося рычага с грузом.Figure 1 shows a diagram of a stand for testing vibration isolators in the mode of forced oscillations, figure 2 - beam I-beam profile of a swinging arm with a load.

Стенд для испытаний виброизоляторов в режиме вынужденных колебаний (фиг.1) балку двутаврового профиля рамы 1 с горизонтальным расположением стенки, жестко связанную с рамой 1 установленную на ее конце вертикальную стойку 2, верхний конец которой осью качания 3 шарнирно связан с качающимся рычагом 4, выполненным в виде балки двутаврового профиля с вертикальным расположением стенки, установленный подвижно по всей длине качающегося рычага 4 груз 5, жестко связанную с рамой 1 установленную на ее другом конце вертикальную стойку 6 с размещенными на ней регистрирующим 7 и спусковым 8 устройствами, верхнюю 9 опору испытуемого виброизолятора с опорными ножками 10, нижнюю 11 опору испытуемого виброизолятора с опорными ножками 12, испытуемый виброизолятор 13 и болты 14 крепления рамы 1.Test stand for vibration isolators in the forced oscillation mode (Fig. 1) an I-beam profile of a frame 1 with a horizontal wall, rigidly connected to the frame 1, a vertical strut 2 installed at its end, the upper end of which is pivotally connected with the swing arm 3 to the swing arm 4, made in the form of a beam of an I-beam with a vertical arrangement of the wall, a load 5 mounted movably along the entire length of the swinging lever 4, rigidly connected with the frame 1, a vertical rack 6 mounted on its other end with and registering therein the trigger 7 and 8 devices, an upper support 9 test isolator with support legs 10, 11 support the bottom of the test isolator with support legs 12, a test vibration isolator 13 and the bolts 14 fastening the frame 1.

Установленный подвижно по всей длине качающегося рычага 4 груз 5 (фиг.1 и фиг.2) включает в себя набор металлических дисков 15 разного диаметра и разной высоты (а соответственно и разной массы), имеющих центральное отверстие, диаметр которого равен диаметру стягивающего болта 16, нижний конец которого жестко связан с опорой 17 груза 5, в которой выполнены отверстия 18 для ее крепления при помощи крепежа к верхней полке двутаврового профиля балки качающегося рычага 4, на верхнем конце стягивающего болта 16 установлена гайка 19, скрепляющая набор надеваемых на него металлических дисков груза 5.Installed movably along the entire length of the swinging arm 4, the load 5 (FIG. 1 and FIG. 2) includes a set of metal disks 15 of different diameters and different heights (and accordingly different weights) having a central hole whose diameter is equal to the diameter of the tightening bolt 16 , the lower end of which is rigidly connected with the support 17 of the load 5, in which the holes 18 are made for its fastening by means of fasteners to the upper flange of the I-beam profile of the swing arm beam 4, a nut 19 is installed on the upper end of the tightening bolt 16, fastening the set aemyh it metal disk load 5.

Нагрузочное устройство стенда для воспроизведения вынужденных колебаний действующей на испытуемый виброизолятор 13 нагрузки включает в себя приводной электродвигатель 20 постоянного тока с регулируемой частотой вращения, (фиг.1) установленный на опорной площадке 21, жестко связанной с верхней полкой балки двутаврового профиля качающегося рычага 4. На валу этого электродвигателя установлена эксцентриковая маховая масса 22.The loading device of the stand for reproducing forced vibrations acting on the test vibration isolator 13 of the load includes a direct current electric motor 20 with an adjustable rotation speed (Fig. 1) mounted on a support platform 21, rigidly connected to the upper shelf of the beam of the I-beam profile of the swinging arm 4. On the shaft of this electric motor has an eccentric flywheel mass 22.

Виброизоляторы в условиях эксплуатации испытывают обычно нагрузки со статической и динамической составляющими. Статическая составляющая - это в большинстве случаев вес подрессориваемого объекта. Динамическая составляющая - это переменные во времени воздействия на подрессориваемый объект, связанные с условиями его функционирования. На предлагаемом стенде обеспечивается возможность воспроизведения как статической, так и динамической составляющих эксплуатационных нагрузочных режимов.Vibration isolators under operating conditions usually experience loads with static and dynamic components. The static component is in most cases the weight of the object being sprung. The dynamic component is the time-varying effects on the sprung object associated with the conditions of its functioning. The proposed stand provides the ability to play both static and dynamic components of operational load conditions.

При установке стандартных выпускаемых промышленностью виброизоляторов в подвеску подрессориваемых объектов необходима информация о том, в течение какого срока эксплуатации будет обеспечена нормальная работа виброизоляторов в подвеске при заданных нагрузках и как будут меняться упруго-демпфирующие характеристики виброизоляторов по мере исчерпания этого срока. Такого же рода информация необходима и для вновь спроектированных и изготовленных виброизоляторов. На предлагаемом стенде обеспечивается возможность проведения необходимых для получения такой информации ресурсных испытаний виброизоляторов.When installing standard industrial vibration isolators in the suspension of suspendable objects, information is needed on how long the normal operation of the vibration isolators in the suspension will be ensured at given loads and how the elastic-damping characteristics of vibration isolators will change as this period expires. The same kind of information is necessary for newly designed and manufactured vibration isolators. At the proposed stand, it is possible to conduct life tests of vibration isolators necessary for obtaining such information.

Стенд для испытаний виброизоляторов в режиме вынужденных колебаний работает следующим образом. Между верхней 9 и нижней 11 опорами виброизолятора устанавливается испытуемый виброизолятор 13 (фиг.1). При замкнутом спусковом устройстве 8 на верхнюю полку балки двутаврового профиля качающегося рычага 4 на заданном расстоянии от стойки 2 устанавливается груз 5 заданной массы. Масса груза определяется суммарной массой набора составляющих его металлических дисков. Вес груза 5, приведенный к оси испытуемого виброизолятора 13, должен соответствовать приходящейся на один виброизолятор части веса реального подрессориваемого объекта.The test bench for vibration isolators in the forced oscillation mode operates as follows. Between the upper 9 and lower 11 supports of the vibration isolator, the tested vibration isolator 13 is installed (Fig. 1). When the trigger 8 is closed, a load 5 of a given mass is installed on the upper flange of the I-beam of the swing arm 4 at a predetermined distance from the strut 2. The mass of the load is determined by the total mass of the set of metal disks making up it. The weight of the load 5, reduced to the axis of the tested vibration isolator 13, must correspond to the part of the weight of the real sprung object falling on one vibration isolator.

При срабатывании спускового устройства 8 под действием веса груза 5 балка двутаврового профиля качающегося рычага 4 поворачивается относительно оси качания 3 и через скрепленную с ней верхнюю опору 9 испытуемого виброизолятора 13 нагружает виброизолятор (фиг.1). Таким образом обеспечивается действие на испытуемый виброизолятор 13 статической составляющей нагрузки.When the trigger device 8 is triggered by the weight of the load 5, the I-beam of the swing arm 4 is rotated relative to the swing axis 3 and, through the upper support 9 of the tested vibration isolator 13 attached to it, loads the vibration isolator (Fig. 1). This ensures the effect on the tested vibration isolator 13 of the static component of the load.

На вал приводного электродвигателя 20 постоянного тока с регулируемой частотой вращения устанавливается эксцентриковая маховая масса 22 (фиг.1), величиной массы которой и расстоянием от ее центра тяжести до оси вращения (то есть величиной эксцентриситета) определяется закон нагружения испытуемого виброизолятора 13 при вынужденных колебаниях. Задается необходимая частота вращения вала приводного электродвигателя 20 постоянного тока с регулируемой частотой вращения, определяющая частоту воспринимаемых испытуемым виброизолятором 13 вынужденных колебаний нагрузки. После запуска приводного электродвигателя 20 постоянного тока с регулируемой частотой вращения образующаяся при вращении эксцентриковой маховой массы 22 изменяющаяся по периодическому закону центробежная сила, частота изменения которой равна частоте вращения приводного электродвигателя 20 постоянного тока с регулируемой частотой вращения, а амплитуда пропорциональна величине эксцентриковой маховой массы 22 и эксцентриситету расположения ее центра тяжести относительно оси вращения, действует на вал приводного электродвигателя 20 постоянного тока с регулируемой частотой вращения и через опорную площадку 21, качающийся рычаг 4 и верхнюю 9 опору испытуемого виброизолятора с опорными ножками 10 передается испытуемому виброизолятору 13. Таким образом задаются параметры действующей на испытуемый виброизолятор 13 динамической составляющей нагрузки. В заданном таким образом режиме нагружения осуществляются испытания виброизолятора. При этом величина его деформации при нагружении и величина действующего на него в каждый момент времени усилия регистрируются регистрирующим устройством 7 (фиг 1), а основные параметры процесса нагружения записывается на диск ЭВМ. По завершении испытаний аналитический программный пакет ЭВМ по этой записи определяет ресурсные показатели испытуемого виброизолятора 13 и оценивает изменение во времени его виброизолирующих качеств.An eccentric flywheel mass 22 is installed on the shaft of the DC electric drive motor 20 with an adjustable speed of rotation (Fig. 1), the mass of which and the distance from its center of gravity to the axis of rotation (i.e. the value of the eccentricity) determines the law of loading of the tested vibration isolator 13 during forced vibrations. The required rotational speed of the shaft of the DC drive electric motor 20 with an adjustable rotational speed is set, which determines the frequency of the forced load oscillations perceived by the tested vibration isolator 13. After starting the DC drive motor 20 with an adjustable speed, the centrifugal force generated during rotation of the eccentric flywheel 22, which varies in periodic law, whose frequency of rotation is equal to the speed of the DC drive motor 20 with an adjustable speed, and the amplitude is proportional to the value of the eccentric flywheel mass 22 and the eccentricity of the location of its center of gravity relative to the axis of rotation, acts on the shaft of the drive motor 20 pos oyannogo current with variable speed and in a support platform 21, the rocker arm 4 and an upper support 9 test isolator with support legs 10 is transferred to the subject vibration isolator 13. Thus, the parameters are set acting on the vibration isolator 13 the subject dynamic load component. In the loading mode set in this way, the vibration isolator is tested. In this case, the magnitude of its deformation during loading and the magnitude of the force acting on it at each moment of time are recorded by a recording device 7 (Fig. 1), and the main parameters of the loading process are recorded on a computer disk. At the end of the tests, the analytical computer software package from this record determines the resource indicators of the tested vibration isolator 13 and evaluates the change in time of its vibration-isolating qualities.

На следующем этапе возможно проведение испытаний испытуемого виброизолятора 13 с другими статической и динамической составляющими нагрузки. Для изменения величины статической составляющей изменяется масса груза 5 путем изменения суммарной массы набора составляющих его металлических дисков, или с целью изменения плеча действия нагружающего усилия груз 5 перемещается на заданное расстояние по длине качающегося рычага 4 (фиг.1 и фиг.2) и его опора 16 фиксируется при помощи крепежа на верхней полке двутаврового профиля балки этого рычага. Для изменения параметров динамической составляющей на вал приводного электродвигателя 20 постоянного тока с регулируемой частотой вращения устанавливается эксцентриковая маховая масса 22 с другой заданной величиной ее собственной массы и с другим заданным значением эксцентриситета расположения ее центра тяжести относительно оси вращения, а также задается определяемая следующим режимом частота вращения приводного электродвигателя 20 постоянного тока, определяющая частоту воспринимаемых испытуемым виброизолятором 13 вынужденных колебаний нагрузки.At the next stage, it is possible to test the tested vibration isolator 13 with other static and dynamic load components. To change the value of the static component, the mass of the load 5 is changed by changing the total mass of the set of metal disks constituting it, or in order to change the shoulder of the action of the loading force, the load 5 moves a predetermined distance along the length of the swinging lever 4 (Fig. 1 and Fig. 2) and its support 16 is fixed using fasteners on the upper flange of the I-beam profile of the beam of this lever. To change the parameters of the dynamic component, an eccentric fly mass 22 with a different set value of its own mass and a different set value of the eccentricity of the location of its center of gravity relative to the axis of rotation is set on the shaft of the DC drive electric motor 20 with an adjustable speed, and the rotation speed determined by the following mode is set drive DC motor 20, which determines the frequency of 13 forced counts perceived by the tested vibration isolator Load-oscillations.

Таким образом, за счет того, что конструкция стенда позволяет изменять в широких пределах величину действующей на испытуемый виброизолятор статической составляющей нагрузки путем изменения массы груза или плеча действия усилия от его веса, а также изменять параметры динамической составляющей нагрузки путем изменения величины и эксцентриситета центра тяжести эксцентриковой маховой массы и частоты вращения приводного электродвигателя постоянного тока обеспечивается возможность воспроизведения на стенде характерных для условий эксплуатации нагрузочных режимов для проведения ресурсных испытаний виброизоляторов.Thus, due to the fact that the stand design allows changing over a wide range the value of the static component of the load acting on the tested vibration isolator by changing the mass of the load or the shoulder of the action of the force from its weight, as well as changing the parameters of the dynamic component of the load by changing the magnitude and eccentricity of the center of gravity of the eccentric fly mass and rotational speed of a direct current DC electric motor, it is possible to reproduce on the stand typical for the conditions of ex luatatsii load mode for endurance tests of vibration isolators.

Claims

Test stand for vibration isolators in the forced vibration mode, comprising a frame, a swinging arm, a load mounted movably along the entire length of the swinging arm, two vertical posts rigidly connected to the frame and installed at its ends, the upper end of one of which is pivotally connected to the swinging arm, and on the other has a trigger and a recording device, the upper and lower supports of the tested vibration isolator with support legs, the frame being made in the form of an I-beam with a horizontal wall arrangement, to the starting lever 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 disks of different masses, characterized in that it contains a direct current drive motor with a variable speed mounted on a support platform rigidly connected to the swinging lever, on the shaft which is installed eccentric flywheel.