RU159615U1 - VIBROSTEND WITH HYDRAULIC VOLUME GENERATOR OF OSCILLATIONS - Google Patents

VIBROSTEND WITH HYDRAULIC VOLUME GENERATOR OF OSCILLATIONS Download PDF

Info

Publication number
RU159615U1
RU159615U1 RU2015144003/12U RU2015144003U RU159615U1 RU 159615 U1 RU159615 U1 RU 159615U1 RU 2015144003/12 U RU2015144003/12 U RU 2015144003/12U RU 2015144003 U RU2015144003 U RU 2015144003U RU 159615 U1 RU159615 U1 RU 159615U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
elastic shell
threaded
regulator
plunger
plates
Prior art date
Application number
RU2015144003/12U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Иванович Нижегородов
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ")
Priority to RU2015144003/12U priority Critical patent/RU159615U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU159615U1 publication Critical patent/RU159615U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Abstract

Вибростенд с гидрообъемным генератором колебаний, содержащий корпус, упругую оболочку, резьбовой регулятор, пластину, эксцентриковый вал и взаимодействующий с ним поршень генератора; упругая оболочка имеет предварительное поджатие и сообщена гидролинией с односторонним гидроцилиндром, плунжер которого соединен с подпружиненной платформой, отличающийся тем, что резьбовой регулятор выполнен в виде двух пластин, которые с одной стороны шарнирно соединены с корпусом, а с другой стороны сопряжены со сферическими головками стержней, причем верхний стержень имеет резьбовое соединение со скобой резьбового регулятора и снабжен поворотной рукоятью, нижний стержень жестко соединен со скобой резьбового регулятора, а упругая оболочка в поджатом состоянии размещена между пластинами резьбового регулятора.A vibrostand with a hydrostatic oscillation generator, comprising a housing, an elastic shell, a threaded regulator, a plate, an eccentric shaft and an oscillator piston interacting with it; the elastic shell has a preliminary preload and is communicated by a hydraulic line with a one-sided hydraulic cylinder, the plunger of which is connected to a spring-loaded platform, characterized in that the threaded regulator is made in the form of two plates, which are pivotally connected to the body on one side and, on the other hand, are interfaced with spherical rod heads, moreover, the upper rod has a threaded connection with the bracket of the threaded regulator and is equipped with a rotary handle, the lower rod is rigidly connected to the bracket of the threaded regulator, and elastic shell without loosing state placed between the plates threaded regulator.

Description

Полезная модель относится к вибрационной технике, а именно к вибростендам с гидрообъемным возбуждением колебаний.The invention relates to a vibration technique, namely to vibration stands with hydrovolume excitation of vibrations.

Известен гидравлический генератор колебаний (SU №1421425, МПК B06B 1/18, опубликовано 07.09.1988). Он содержит эксцентриковый вал, взаимодействующие с ним плунжеры, регулировочные винты, пластины, упругие оболочки, поджатые плунжерами и соответствующими пластинами, связанными с регулировочными винтами, коммутационное устройство и рабочий орган, выполненный в виде гидроцилиндра.Known hydraulic oscillation generator (SU No. 1421425, IPC B06B 1/18, published on 09/07/1988). It contains an eccentric shaft, plungers interacting with it, adjusting screws, plates, elastic shells pressed by plungers and corresponding plates associated with the adjusting screws, a switching device and a working body made in the form of a hydraulic cylinder.

Общими признаками заявляемой полезной модели с рассмотренным аналогом являются эксцентриковый вал, взаимодействующий с ним плунжер, регулировочный винт, пластина, упругая оболочка, поджатая плунжером и пластиной, связанной с регулировочным винтом и гидроцилиндр.Common signs of the claimed utility model with the considered analogue are an eccentric shaft, a plunger interacting with it, an adjusting screw, a plate, an elastic shell preloaded by a plunger and a plate connected with the adjusting screw and a hydraulic cylinder.

Указанный гидравлический генератор колебаний обладает следующим недостатком: он не обеспечивает возможность регулирования объемной жесткости упругой оболочки и, тем самым, не обеспечивает возможность управления собственной частотой колебательной системы, образованной гидравлическим генератором колебаний и гидроцилиндром. Таким образом, в образованной гидравлическим генератором колебаний и гидроцилиндром колебательной системе невозможно управление амплитудно-частотной характеристикой. Тогда как возможность управления амплитудно-частотной характеристикой важно для управления параметрами тех или иных технологических процессов, реализуемых с помощью вибрации.The specified hydraulic oscillation generator has the following disadvantage: it does not provide the ability to control the volumetric stiffness of the elastic shell and, thus, does not provide the ability to control the natural frequency of the oscillatory system formed by the hydraulic oscillation generator and hydraulic cylinder. Thus, in the oscillatory system formed by the hydraulic oscillation generator and the hydraulic cylinder, it is not possible to control the amplitude-frequency characteristic. Whereas the ability to control the amplitude-frequency characteristic is important for controlling the parameters of certain technological processes implemented by vibration.

Известен так же гидравлический вибростенд (SU №1456243, B06B 1/18, опубликовано 07.02.1989). Он содержит гидравлический генератор колебаний с эксцентриковым валом, взаимодействующими с ним плунжерами, регулировочные винты, пластины, упругие оболочки, поджатые плунжерами и соответствующими пластинами, связанными с регулировочными винтами, исполнительный механизм и систему управления, включающую гидрораспределители, напорный и редукционный клапаны, обратные клапаны, гидропневмоакумулятор и другие элементы гидропривода.Also known is a hydraulic vibrating stand (SU No. 1456243, B06B 1/18, published 02/07/1989). It contains a hydraulic oscillation generator with an eccentric shaft, plungers interacting with it, adjusting screws, plates, elastic shells pressed by plungers and corresponding plates associated with the adjusting screws, an actuator and a control system including hydraulic valves, pressure and pressure reducing valves, check valves, hydropneumatic accumulator and other elements of the hydraulic actuator.

Общими признаками аналога с заявляемой полезной моделью являются эксцентриковый вал, взаимодействующий с ним плунжер, регулировочный винт, пластина, упругая оболочка, поджатая плунжером и пластиной, связанной с регулировочным винтом и исполнительный механизм.Common features of an analogue with the claimed utility model are an eccentric shaft, a plunger interacting with it, an adjusting screw, a plate, an elastic shell preloaded by a plunger and a plate associated with the adjusting screw and an actuator.

Указанный гидравлический вибростенд так же обладает недостатком: он не обеспечивает возможность регулирования объемной жесткости упругой оболочки гидравлического генератора колебаний и, тем самым, не обеспечивает возможность управления собственной частотой, а так же амплитудно-частотной характеристикой исполнительного механизма. В нем управление амплитудой и частотой колебаний исполнительного механизма обеспечивается очень сложной системой управления, включающей гидрораспределители, напорный и редукционный клапаны, обратные клапаны, гидропневмоакумулятор и другие элементы гидропривода.The specified hydraulic vibration stand also has a drawback: it does not provide the ability to control the volumetric stiffness of the elastic shell of the hydraulic oscillation generator and, therefore, does not provide the ability to control the natural frequency, as well as the amplitude-frequency characteristic of the actuator. In it, the control of the amplitude and frequency of oscillations of the actuator is provided by a very complex control system, including control valves, pressure and pressure reducing valves, check valves, hydraulic pneumatic accumulator and other hydraulic actuator elements.

За прототип принят испытательный вибростенд с гидрообъемным генератором колебаний (Нижегородов А.И. Стенд для динамических испытаний технических средств в режиме амплитудно-частотной модуляции с гидрообъемным виброприводом / Строительные и дорожные машины. №10. - 2014. - С. 30-35). Он содержит гидрообъемный генератор колебаний с корпусом, включающий упругую оболочку (рукав высокого давления), резьбовой регулятор предварительного поджатая оболочки с пластиной, эксцентриковый вал и взаимодействующий с ним поршень генератора, при этом упругая оболочка поджата поршнем и пластиной резьбового регулятора и сообщена гидролинией с односторонним гидроцилиндром. При вращении эксцентрикового вала поршень генератора совершает возвратно-поступательное движение, попеременно частично сжимая-разжимая упругую оболочку и вытесняя из нее знакопеременный объем жидкости, который возбуждает колебания плунжера одностороннего гидроцилиндра, соединенного с подпружиненной платформой.A prototype vibration test bench with a hydrostatic oscillation generator was adopted as a prototype (A. Nizhegorodov. A stand for dynamic tests of technical equipment in the amplitude-frequency modulation mode with a hydrostatic vibration drive / Construction and road machines. No. 10. - 2014. - P. 30-35). It contains a hydrostatic oscillator with a housing, including an elastic shell (high pressure sleeve), a threaded pre-tensioned shell regulator with a plate, an eccentric shaft and a generator piston interacting with it, while the elastic shell is pressed by a piston and a threaded regulator plate and communicated by a hydraulic line with a one-sided hydraulic cylinder . When the eccentric shaft rotates, the piston of the generator performs a reciprocating motion, alternately partially compressing-expanding the elastic shell and displacing the alternating volume of fluid from it, which excites the oscillations of the plunger of the one-sided hydraulic cylinder connected to the spring-loaded platform.

Общими признаками прототипа с заявляемой полезной моделью являются корпус, упругая оболочка, резьбовой регулятор, пластина, эксцентриковый вал, взаимодействующий с ним поршень генератора, гидролиния, односторонний гидроцилиндр с плунжером, соединенным с подпружиненной платформой.Common features of the prototype with the claimed utility model are a housing, an elastic shell, a threaded regulator, a plate, an eccentric shaft, an alternator piston interacting with it, a hydraulic line, a one-way hydraulic cylinder with a plunger connected to a spring-loaded platform.

Недостатком прототипа является следующее. Резьбовой регулятор с пластиной совместно с поршнем способен изменять предварительное поджатие упругой оболочки, что изменяет величину знакопеременного объема жидкости, вытесняемого из нее поршнем генератора. За счет этого изменяется амплитуда колебаний плунжера с подпружиненной платформой одностороннего гидроцилиндра. Одновременно изменение предварительного поджатая упругой оболочки приводит и к изменению ее объемной жесткости, что вызывает произвольное изменение собственной частоты колебаний плунжера с подпружиненной платформой одностороннего гидроцилиндра. Но, в прототипе не предусмотрена возможность целенаправленного и независимого регулирования в широких пределах объемной жесткости упругой оболочки за счет ее статического поджатая, поэтому прототип не обеспечивает возможность управления собственной частотой колебаний и, как следствие, не обеспечивает возможность управления амплитудно-частотной характеристикой плунжера с подпружиненной платформой одностороннего гидроцилиндра.The disadvantage of the prototype is the following. The threaded regulator with the plate together with the piston is able to change the preliminary preload of the elastic shell, which changes the magnitude of the alternating volume of the liquid displaced from it by the generator piston. Due to this, the amplitude of oscillations of the plunger with a spring-loaded platform of a one-sided hydraulic cylinder changes. At the same time, a change in the pretreated elastic shell leads to a change in its bulk stiffness, which causes an arbitrary change in the natural frequency of oscillations of the plunger with a spring-loaded platform of a one-sided hydraulic cylinder. But, the prototype does not provide the possibility of targeted and independent regulation over a wide range of volumetric stiffness of the elastic shell due to its static tightening, so the prototype does not provide the ability to control the natural frequency of vibrations and, as a result, does not provide the ability to control the amplitude-frequency characteristic of the plunger with a spring-loaded platform one-sided hydraulic cylinder.

Задача заявляемой полезной модели направлена на обеспечение широкого диапазона изменения собственной частоты колебаний и, соответственно, на управление амплитудно-частотной характеристики плунжера с подпружиненной платформой одностороннего гидроцилиндра путем статического поджатия упругой оболочки и регулирования за счет этого объемной жесткости упругой оболочки в широком диапазоне.The objective of the claimed utility model is aimed at providing a wide range of changes in the natural frequency of vibrations and, accordingly, at controlling the amplitude-frequency characteristics of the plunger with a spring-loaded platform of a one-sided hydraulic cylinder by static compression of the elastic shell and regulation due to this, the bulk stiffness of the elastic shell in a wide range.

Технический результат полезной модели заключается в реализации широкого диапазона управления собственной частотой колебаний и амплитудно-частотной характеристикой плунжера с подпружиненной платформой одностороннего гидроцилиндра путем статического поджатия упругой оболочки за счет установки на ней двухстороннего резьбового регулятора предварительного поджатия.The technical result of the utility model is to implement a wide range of control of the natural oscillation frequency and the amplitude-frequency characteristic of the plunger with a spring-loaded platform of a one-sided hydraulic cylinder by static preloading of the elastic shell due to the installation of a two-way threaded preload regulator on it.

Указанный технический результат достигается тем, что вибростенд с гидрообъемным генератором колебаний, содержащий корпус, упругую оболочку, резьбовой регулятор, пластину, эксцентриковый вал и взаимодействующий с ним поршень генератора; упругая оболочка имеет предварительное поджатие и сообщена гидролинией с односторонним гидроцилиндром, плунжер которого соединен с подпружиненной платформой, согласно полезной модели резьбовой регулятор выполнен в виде двух пластин, которые с одной стороны шарнирно соединены с корпусом, а с другой стороны сопряжены со сферическими головками стержней, причем верхний стержень имеет резьбовое соединение со скобой резьбового регулятора и снабжен поворотной рукоятью, нижний стержень жестко соединен со скобой резьбового регулятора, а упругая оболочка в поджатом состоянии размещена между пластинами резьбового регулятора. Поэтому обеспечивается возможность целенаправленного и независимого регулирования в широких пределах объемной жесткости упругой оболочки за счет ее статического поджатия пластинами.The specified technical result is achieved in that the vibrostand with a hydrostatic oscillation generator, comprising a housing, an elastic shell, a threaded regulator, a plate, an eccentric shaft and an oscillator piston interacting with it; the elastic shell has a preliminary preload and is connected by a hydraulic line with a one-sided hydraulic cylinder, the plunger of which is connected to a spring-loaded platform, according to a useful model, the threaded regulator is made in the form of two plates, which are pivotally connected to the housing on one side and, on the other hand, are interfaced with spherical rod heads, moreover the upper rod has a threaded connection with the bracket of the threaded regulator and is equipped with a rotary handle, the lower rod is rigidly connected to the bracket of the threaded regulator, and the tight shell in the pressed state is placed between the plates of the threaded regulator. Therefore, it is possible to purposefully and independently control over a wide range of volumetric stiffness of the elastic shell due to its static compression by the plates.

Отличительными признаками заявляемой полезной модели являются резьбовой регулятор, выполненный в виде двух пластин, с одной стороны шарнирно соединенных с корпусом, а с другой стороны сопряженных со сферическими головками стержней, верхний стержень имеет резьбовое соединение со скобой регулятора и снабжен поворотной рукоятью, нижний стержень жестко соединен со скобой резьбового регулятора, а упругая оболочка в поджатом состоянии размещена между пластинами резьбового регулятора.The distinguishing features of the claimed utility model are a threaded regulator made in the form of two plates, pivotally connected to the housing on the one hand, and on the other hand rods mating with spherical heads, the upper rod has a threaded connection to the regulator bracket and is equipped with a rotary handle, the lower rod is rigidly connected with the bracket of the threaded regulator, and the elastic casing in the pressed state is placed between the plates of the threaded regulator.

Наличие отличительных признаков позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели условию патентоспособности «новизна».The presence of distinctive features allows us to conclude that the claimed utility model meets the patentability condition of “novelty”.

На фиг. 1 показана схема вибростенда с гидрообъемным генератором колебаний.In FIG. 1 shows a diagram of a vibrostand with a hydrostatic oscillation generator.

На фиг. 2 показаны экспериментальные графики зависимости давления P от объема деформации полости упругой оболочки объема ΔW.In FIG. Figure 2 shows experimental plots of the dependence of pressure P on the deformation volume of the cavity of the elastic shell of the volume ΔW.

На фиг. 3 показаны поперечные сечения упругой оболочки в не поджатом (слева) и поджатом до величины h (справа) состоянии.In FIG. Figure 3 shows the cross sections of the elastic shell in an unstressed (left) state and preloaded to a value h (right) state.

На фиг. 4 показана зависимость поправочного коэффициента к0 от поджатия h упругой оболочки.In FIG. Figure 4 shows the dependence of the correction coefficient k 0 on the compression h of the elastic shell.

Вибростенд с гидрообъемным генератором колебаний, показанный на фиг.1, содержит корпус 1, упругую оболочку 2 (рукав высокого давления), верхнюю 3 и нижнюю 4 пластины и скобу 5 резьбового регулятора. Верхний стержень 6 со сферической головкой соединен со скобой 5 резьбовым соединением и имеет поворотную рукоять 7. Нижний стержень 8 со сферической головкой жестко соединен (например, запрессован) со скобой 5. Сферические головки стержней 6 и 8 сопряжены со сферическими проточками в верхней 3 и нижней 4 пластинах резьбового регулятора. Упругая оболочка 2 своими концевыми муфтами 9 и 10 вставлена в отверстия в корпусе 1. Правая гайка соединена с переходником 11, в котором установлена резьбовая заглушка 12 для стравливания воздуха. Левая гайка посредством гидролинии 13 соединяет упругую оболочку 2 с полостью 14 одностороннего гидроцилиндра, плунжер 15 которого, соединен с подпружиненной пружинами 16 платформой 17. С полостью 14 сообщен цилиндр поршня 18, сопряженный с эксцентриком 19, вал которого соединен с одной стороны с гидромотором 20 и с другой стороны с маховиком 21. Эксцентриситет эксцентрика имеет значение a 0. К полости 14 присоединен переходник 22.Vibration stand with hydrostatic oscillation generator, shown in figure 1, contains a housing 1, an elastic shell 2 (high pressure sleeve), upper 3 and lower 4 plates and bracket 5 of the threaded regulator. The upper rod 6 with a spherical head is connected to the bracket 5 by a threaded connection and has a rotary handle 7. The lower rod 8 with a spherical head is rigidly connected (for example, pressed in) to the bracket 5. The spherical heads of the rods 6 and 8 are interfaced with spherical grooves in the upper 3 and lower 4 plates of a threaded regulator. The elastic shell 2 with its end sleeves 9 and 10 is inserted into the holes in the housing 1. The right nut is connected to the adapter 11, in which a threaded plug 12 for bleeding air is installed. The left nut through the hydraulic line 13 connects the elastic shell 2 with the cavity 14 of the single-sided hydraulic cylinder, the plunger 15 of which is connected to the spring-loaded springs 16 of the platform 17. The piston cylinder 18 is connected to the cavity 14, coupled to the cam 19, the shaft of which is connected on one side to the hydraulic motor 20 and on the other hand, with the flywheel 21. The eccentricity of the eccentric is a 0 . An adapter 22 is attached to the cavity 14.

Точки А и Б в переходниках 11 и 22 соединяются с гидросистемой вибростенда.Points A and B in the adapters 11 and 22 are connected to the hydraulic system of the vibration stand.

Испытательный вибростенд с гидрообъемным генератором колебаний работает следующим образом, фиг. 1. С помощью насоса и регулирующей гидроаппаратуры гидросистемы вибростенда (на фиг. не показаны) в полости упругой оболочки 2 и полости 14 одностороннего гидроцилиндра создается начальное давление P0, которое в дальнейшем поддерживается постоянным. Давление P0 заставляет плунжер 15 приподняться над своим начальным положением до некоторого уровня, при котором усилия пружин 16 не восстановят равновесное состояние уже относительного этого нового исходного положения. Этим же давлением P0 полость упругой оболочки будет расширена за счет сжатия ее резиновых стенок. При вращении эксцентрика 19 от работающего гидромотора 20, поршень 18 совершает возвратно-поступательное движение с угловой скоростью ω. Маховик 21 служит для сглаживания пульсации угловой скорости ω. Объем жидкости 2w, вытесняемый за полный ход поршня 18, равный 2 a 0, возбуждает колебательное движение плунжера 15 с платформой 17 (w - амплитудное значение вытесняемого объема жидкости).A test vibrostand with a hydrostatic oscillation generator operates as follows, FIG. 1. Using a pump and regulating hydraulic equipment of the hydraulic system of the vibrostand (not shown in FIG.), An initial pressure P 0 is created in the cavity of the elastic shell 2 and the cavity 14 of the one-sided hydraulic cylinder, which is then kept constant. Pressure P 0 causes the plunger 15 to rise above its initial position to a level at which the efforts of the springs 16 will not restore the equilibrium state already relative to this new initial position. By the same pressure P 0, the cavity of the elastic shell will be expanded by compressing its rubber walls. When the eccentric 19 is rotated by the working hydraulic motor 20, the piston 18 reciprocates with an angular velocity ω. Flywheel 21 serves to smooth out the pulsation of the angular velocity ω. The volume of liquid 2w displaced over the full stroke of the piston 18, equal to 2 a 0 , excites the oscillatory movement of the plunger 15 with the platform 17 (w is the amplitude value of the displaced volume of the liquid).

Колебательная система вибростенда образована плунжером 15, соединенным с платформой 17, имеющими общую массу m (кг) и общей жесткостью, сформированной суммарной жесткостью с (н/м) пружин 16 и приведенной объемной жесткостью

Figure 00000002
(н/м) упругой оболочки 2. При этом собственная частота колебательной системы ω0 определяется выражением (рад/с):The vibration system of the vibrating stand is formed by a plunger 15 connected to the platform 17 having a total mass m (kg) and a total stiffness formed by the total stiffness with (n / m) of the springs 16 and reduced volumetric stiffness
Figure 00000002
(n / m) of the elastic shell 2. In this case, the natural frequency of the oscillatory system ω 0 is determined by the expression (rad / s):

Figure 00000003
,
Figure 00000003
,

где

Figure 00000004
- площадь плунжера 15 (м2), cоб - объемная жесткость упругой оболочки (н/м5) 2.Where
Figure 00000004
- plunger area 15 (m 2 ), c rev - volumetric stiffness of the elastic shell (n / m 5 ) 2.

Объемная жесткость упругой оболочки 2 определяется зависимостью давления P (н/м2) в ее полости при подаче в полость некоторого объема ΔW (м3). Например, фиг. 1, если зафиксировать от перемещения плунжер 15 и начать перемещать поршень 18 вверх, подавая жидкость в полость упругой оболочки 2 (пусть она в этот момент не поджата пластинами 3 и 4), то чем больше будет поданный объем ΔW, тем больше будет давление в полости оболочки 2. На фиг. 2. показаны экспериментальные графики зависимости давления P от объема деформации полости упругой оболочки или, что тоже самое, от величины поданного объема ΔW. Графики получены на примере рукава высокого давления с внутренним диаметром d=20 мм, длиной резиновой части L=245 мм и длине поджатого участка B=100 мм (см. фиг. 1).The volumetric rigidity of the elastic shell 2 is determined by the dependence of the pressure P (n / m 2 ) in its cavity when a certain volume ΔW (m 3 ) is supplied to the cavity. For example, FIG. 1, if we fix the plunger 15 from moving and start moving the piston 18 upward, supplying fluid to the cavity of the elastic shell 2 (let it not be pressed by the plates 3 and 4 at this moment), then the larger the supplied volume ΔW, the greater the pressure in the cavity shell 2. In FIG. 2. Experimental graphs of the dependence of pressure P on the volume of deformation of the cavity of the elastic shell or, what is the same, on the value of the supplied volume ΔW are shown. The graphs were obtained by the example of a high-pressure hose with an inner diameter of d = 20 mm, the length of the rubber part L = 245 mm and the length of the pressed section B = 100 mm (see Fig. 1).

Если поджатие h (мм) равно наружному диаметру оболочки dнар, то упругая оболочка 2 не поджата, а ее внутреннее сечение имеет форму круга (верхний график на фиг. 2). Если поджатие h упругой оболочки 2 уменьшается до 30 мм, затем до 28 мм и т.д. (но не более некоторого предельно минимального значения hmin), то графики зависимости давления P от объема деформации полости ΔW упругой оболочки 2 изменяют свой наклон и объемная жесткость упругой оболочки 2 становится меньше, так как одному и тому же приращению давления P, соответствует все большее значение объема деформации полости ΔW, фиг. 2 (ΔW2>ΔW1). Это объясняется тем, что в свободной (не поджатой) оболочке или рукаве высокого давления при нагружении давлением возможность деформироваться имеет в основном внутренний резиновый слой (фиг. 3), так как металлокорд рукава не дает деформироваться внешнему резиновому слою. Поджатый до величины h рукав имеет опорные площадки (фиг. 3, справа), внешние слои которых деформируются при подаче давления и участвуют в формировании объемной жесткости, причем, с уменьшением h увеличивается ширина опорной площадки и, следовательно, большая часть внешнего резинового слоя участвует в формировании объемной жесткости упругой оболочки 2 (рукава высокого давления).If the preload h (mm) is equal to the outer diameter of the sheath d bun , then the elastic sheath 2 is not preloaded, and its inner section has the shape of a circle (the upper graph in Fig. 2). If the preload h of the elastic shell 2 is reduced to 30 mm, then to 28 mm, etc. (but not more than a certain minimum minimum value of h min ), then the graphs of the pressure P versus the volume of deformation of the cavity ΔW of the elastic shell 2 change their slope and the bulk stiffness of the elastic shell 2 becomes less, since the same pressure increment P corresponds to an increasing the value of the volume of deformation of the cavity ΔW, FIG. 2 (ΔW 2 > ΔW 1 ). This is explained by the fact that in a free (not pressed) shell or high pressure sleeve under pressure loading, the inner rubber layer (Fig. 3) mainly has the ability to deform, since the metal cord of the sleeve does not allow the outer rubber layer to deform. The sleeve, compressed to a value of h, has supporting pads (Fig. 3, right), the outer layers of which are deformed when pressure is applied and participate in the formation of volumetric stiffness, moreover, with decreasing h, the width of the supporting pad increases and, therefore, most of the outer rubber layer is involved in the formation of volumetric stiffness of the elastic shell 2 (high pressure sleeve).

Верхний график для не поджатой упругой оболочки 2 при h=dнар=32 мм на фиг. 2 можно с высокой точностью описать эмпирическим выражением:The upper graph for an unstressed elastic shell 2 with h = d nar = 32 mm in FIG. 2 can be described with high accuracy by the empirical expression:

Figure 00000005
Figure 00000005

где k1 и k2 - эмпирические коэффициенты (для не поджатого рукава высокого давления с параметрами, например d=20 мм и L=245 мм), равные k1=62,6·1010 (н/м5) и k2=63,9·1016 (н/м8).where k 1 and k 2 are empirical coefficients (for an unstressed high-pressure hose with parameters, for example, d = 20 mm and L = 245 mm), equal to k 1 = 62.6 · 10 10 (n / m 5 ) and k 2 = 63.910 16 (n / m 8 ).

Учитывая, что поджатие упругой оболочки 2 влияет на наклон графиков зависимости давления Р от объема деформации полости упругой оболочки, фиг. 2, в выражение (1) введем поправочный коэффициент к0:Considering that the preload of the elastic shell 2 affects the slope of the graphs of the pressure P as a function of the deformation volume of the cavity of the elastic shell, FIG. 2, in the expression (1) we introduce the correction factor to 0 :

Figure 00000006
Figure 00000006

Для каждого из графиков на фиг. 2, соответствующего поджатию h, определены значения поправочного коэффициента, таблица 1.For each of the graphs in FIG. 2, corresponding to the preload h, the values of the correction coefficient are determined, table 1.

Figure 00000007
Figure 00000007

Для наглядности, зависимость поправочного коэффициента к0 от поджатия h показана в виде графика на фиг. 4: чем сильнее поджата упругая оболочка 2, тем меньше коэффициент к0. Например, при h=22 мм поправочный коэффициент будет примерно равен 0,4.For clarity, the dependence of the correction coefficient k 0 on the preload h is shown in graph form in FIG. 4: the stronger the elastic shell 2 is pressed, the smaller the coefficient k 0 . For example, with h = 22 mm, the correction factor will be approximately 0.4.

Объемная жесткость упругой оболочки 2 определится дифференцированием выражения (2):The bulk rigidity of the elastic shell 2 is determined by differentiating the expression (2):

Figure 00000008
.
Figure 00000008
.

Полученная формула имеет размерность н/м5. Будучи приведенной к площади плунжера 15 жесткость упругой оболочки 2 будет равна

Figure 00000009
и иметь размерность н/м, что соответствует размерности жесткости обычной пружины.The resulting formula has a dimension of n / m 5 . Being reduced to the area of the plunger 15, the rigidity of the elastic shell 2 will be equal to
Figure 00000009
and have a dimension n / m, which corresponds to the dimension of stiffness of a conventional spring.

Тогда собственная частота колебательной системы ω0 определится выражением (рад/с):Then the natural frequency of the oscillatory system ω 0 is determined by the expression (rad / s):

Figure 00000010
Figure 00000010

Из формулы видно, что собственная частота колебательной системы вибростенда, образованной плунжером 15, платформой 17 и пружинами 16, зависит от поправочного коэффициента к0 (см. таблицу 1 и фиг. 4) и, следовательно - от предварительного поджатия упругой оболочки 2.It can be seen from the formula that the natural frequency of the oscillatory system of the vibrating stand formed by the plunger 15, platform 17 and springs 16 depends on the correction factor to 0 (see table 1 and Fig. 4) and, therefore, on the preliminary compression of the elastic shell 2.

При вращении эксцентрика 19 с угловой частотой ω, равной собственной частоте колебательной системы ω0, начинается резонанс, сопровождающийся многократным увеличением амплитуды колебаний платформы 17. Величина амплитуды зависит от того, насколько точно совпадают частоты ω и ω0. Изменяя поджатие h упругой оболочки 2 можно приближать ω0 к ω или, наоборот, удалять ω0 от ω, регулируя амплитуду резонанса и, управляя, таким образом, амплитудно-частотной характеристикой.When the eccentric 19 rotates with an angular frequency ω equal to the natural frequency of the oscillatory system ω 0 , a resonance begins, accompanied by a multiple increase in the amplitude of the oscillations of the platform 17. The magnitude of the amplitude depends on how precisely the frequencies ω and ω 0 coincide. By changing the preload h of the elastic shell 2, it is possible to bring ω 0 to ω or, conversely, to remove ω 0 from ω, adjusting the resonance amplitude and, thus, controlling the amplitude-frequency characteristic.

Таким образом, достигается технический результат полезной модели - расширение диапазона управления собственной частотой колебаний и, следовательно, амплитудно-частотной характеристикой колебательной системы вибростенда, образованной плунжером с платформой и пружинами, путем предварительного статического поджатия упругой оболочки за счет резьбового регулятора предварительного поджатия.Thus, the technical result of the utility model is achieved — expanding the control range of the natural frequency of vibrations and, therefore, the amplitude-frequency characteristic of the vibration system of the vibration bench, formed by a plunger with a platform and springs, by preliminary static preloading of the elastic shell due to the threaded preload regulator.

Claims (1)

Вибростенд с гидрообъемным генератором колебаний, содержащий корпус, упругую оболочку, резьбовой регулятор, пластину, эксцентриковый вал и взаимодействующий с ним поршень генератора; упругая оболочка имеет предварительное поджатие и сообщена гидролинией с односторонним гидроцилиндром, плунжер которого соединен с подпружиненной платформой, отличающийся тем, что резьбовой регулятор выполнен в виде двух пластин, которые с одной стороны шарнирно соединены с корпусом, а с другой стороны сопряжены со сферическими головками стержней, причем верхний стержень имеет резьбовое соединение со скобой резьбового регулятора и снабжен поворотной рукоятью, нижний стержень жестко соединен со скобой резьбового регулятора, а упругая оболочка в поджатом состоянии размещена между пластинами резьбового регулятора.
Figure 00000001
A vibrostand with a hydrostatic oscillation generator, comprising a housing, an elastic shell, a threaded regulator, a plate, an eccentric shaft and an oscillator piston interacting with it; the elastic shell has a preliminary preload and is connected by a hydraulic line with a one-sided hydraulic cylinder, the plunger of which is connected to a spring-loaded platform, characterized in that the threaded regulator is made in the form of two plates, which are pivotally connected to the body on one side and, on the other hand, are interfaced with spherical rod heads, moreover, the upper rod has a threaded connection with the bracket of the threaded regulator and is equipped with a rotary handle, the lower rod is rigidly connected to the bracket of the threaded regulator, and elastic shell without loosing state placed between the plates threaded regulator.
Figure 00000001
RU2015144003/12U 2015-10-13 2015-10-13 VIBROSTEND WITH HYDRAULIC VOLUME GENERATOR OF OSCILLATIONS RU159615U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015144003/12U RU159615U1 (en) 2015-10-13 2015-10-13 VIBROSTEND WITH HYDRAULIC VOLUME GENERATOR OF OSCILLATIONS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015144003/12U RU159615U1 (en) 2015-10-13 2015-10-13 VIBROSTEND WITH HYDRAULIC VOLUME GENERATOR OF OSCILLATIONS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU159615U1 true RU159615U1 (en) 2016-02-10

Family

ID=55314101

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015144003/12U RU159615U1 (en) 2015-10-13 2015-10-13 VIBROSTEND WITH HYDRAULIC VOLUME GENERATOR OF OSCILLATIONS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU159615U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2718602C1 (en) * 2019-01-09 2020-04-08 Юнь-Чэн ЛИ Impact vibration testing device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2718602C1 (en) * 2019-01-09 2020-04-08 Юнь-Чэн ЛИ Impact vibration testing device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20130287607A1 (en) Piezoelectric pump
RU159615U1 (en) VIBROSTEND WITH HYDRAULIC VOLUME GENERATOR OF OSCILLATIONS
JP2017003502A (en) Pressure testing apparatus, and pressure testing method
CN102588395B (en) Variable frequency hydraulic pipe network type excitation device
KR101002977B1 (en) Actuator with Accumulator and Motion Platform Using the Same
EP0018855A1 (en) Variable pressure and displacement reciprocating pump
CN108169340B (en) A kind of electromechanical low frequency acoustic emission transducer
CN107152545A (en) A kind of mechanical pressure regulator valve of oil pressure curve sectional regulation
JP2012202530A (en) Shock absorber including power generator
JP2017503116A (en) Wave energy converter
US7938059B2 (en) Pressure attenuated pump piston
RU2475660C1 (en) Viscous friction vibration damper
JP2014234887A (en) Balancer device
Zou et al. Experimental investigation and performance analysis of a dual-cylinder opposed linear compressor
CN103225597B (en) Refrigeration compressor capable of flexible vibration attenuation for engine core
JP2009275566A (en) Hermetic compressor
KR200490481Y1 (en) Dental Air Compressor
JP5551153B2 (en) Suspension device
US9718099B2 (en) Vibration damper for reducing vibrations of a low frequency sound generator
RU171245U1 (en) VIBRATOR FOR MOBILE MACHINE UNIT
KR101876852B1 (en) A free piston engine having cylinder-base for power control
KR101454204B1 (en) Pulsating pressure supply apparatus, method, virtual blood pressure generator and test method for sphygmomanometer using elastic body
CN114922884B (en) Broadband pressure pulsation attenuator for hydraulic pipeline and working process thereof
RU2249151C1 (en) Compensator for smoothing-out pulsations of liquid
RU2340811C1 (en) Hydraulic-and-pneumatic damper with inertialess shock absorber

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20201014