RU190244U1 - Установка для исследования динамических характеристик звукоизоляционных материалов - Google Patents
Установка для исследования динамических характеристик звукоизоляционных материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU190244U1 RU190244U1 RU2018137873U RU2018137873U RU190244U1 RU 190244 U1 RU190244 U1 RU 190244U1 RU 2018137873 U RU2018137873 U RU 2018137873U RU 2018137873 U RU2018137873 U RU 2018137873U RU 190244 U1 RU190244 U1 RU 190244U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vibrator
- study
- test
- installation
- dynamic characteristics
- Prior art date
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims description 14
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 title description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 34
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 25
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 claims abstract description 15
- 230000003068 static effect Effects 0.000 abstract description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 16
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/32—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying repeated or pulsating forces
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Данное устройство имеет отношение к устройствам для исследования и определения динамических характеристик звукоизоляционных материалов при статических нагрузках и вибрационном воздействий и может предназначено для определения динамического модуля упругости и коэффициента потерь при разных по величине статистических нагрузках. Технический эффект, заключающийся в разделении статического и динамического воздействий на исследуемый образец, а также повышении точности и достоверности испытаний, достигается за счёт того, что электродинамический вибратор установлен горизонтально и последовательно с испытательным прессом, а его столик установлен непосредственно на нижней рабочей плите испытательного пресса и связан с вибровозбудителем вибратора с помощью горизонтального штока. 1 ил.
Description
Полезная модель относится к области испытания звукоизоляционных материалов, а более конкретно - к устройствам для исследования и определения динамических характеристик звукоизоляционных материалов при статических нагрузках и вибрационном воздействии, и может быть использована для определения динамического модуля упругости и коэффициента потерь при разных по величине статических нагрузках.
Известно устройство для измерения динамических характеристик звуко- и виброизоляционных материалов по авт. св. СССР №538287, МПК G01N 29/00. Устройство содержит виброгенератор с силовой обмоткой и опорную плиту, которые жестко закреплены на неподвижном основании. Устройство содержит также пригруз для прижатия исследуемого образца к опорной плите. Пригруз с помощью толкателя из ферромагнитного материала связан с виброгенератором. Вокруг толкателя в опорной плите расположена дополнительная электрическая обмотка, подключенная к обмотке виброгенератора через переменный резистор и электрический вентиль. Кроме этого, на пригрузе установлен контрольный виброприемник, соединенный с осциллоскопом. За счет устранения несимметричности амплитуд возбуждаемых колебаний повышается точность измерения динамических характеристик. Недостатком является то, что измерение динамических характеристик данным устройством ограничено, поскольку статическое и динамическое воздействия на исследуемый образец взаимосвязаны, разделить их невозможно. Для изменения величины статической нагрузки необходимо замена пригруза, которая усложнена в данном устройстве.
Известны устройство для определения динамических характеристик эластомеров по патенту на полезную модель RU 158443, опубл. 10.01.2016, и устройство для реализации способа определения динамических характеристик эластомеров по патенту на изобретение RU 12557321, опубл. 10.02.2015. Оба этих устройства направлены на расширение возможностей измерения динамических характеристик материала. Такое расширение обеспечивается изменение и фиксацией угла наклона испытуемого образца к поверхности столика вибратора. Устройства, предназначенные для этих целей, содержат вибратор, на столике которого установлен исследуемый материал, расположенный между двумя металлическими пластинами и склеенный с ними. Сверху закреплен груз. Устройства имеют также приспособления для изменения и фиксации угла наклона исследуемого образца материала. Однако, для изменения статической нагрузки груз необходимо менять и заново закреплять на держателях исследуемого образца.
Стандартная методика и устройство для определения динамических характеристик звукоизоляционных материалов описана в ГОСТ 16297-80 «Материалы звукоизоляционные и звукопоглощающие. Методы испытаний». Принцип измерений основан на формировании колебательной системы с одной степенью свободы, для которой по частоте собственных колебаний определяется продольная жесткость образца исследуемого материала.
Установка для определения динамического модуля упругости и коэффициента потерь согласно п. 2.2.8 указанного ГОСТа содержит электродинамический вибратор, на столике которого установлен испытуемый образец. Сверху образца установлен груз, на котором закреплен акселерометр, второй акселерометр соединен со столиком вибратора. В состав установки входят также измерительные усилитель и генератор, усилитель мощности и виброизмеритель.
Согласно схеме испытаний, проводимых на установке, динамические характеристики звукоизоляционных материалов зависят от прикладываемой статической нагрузки. Нагрузка зависит от массы пригруза, увеличение же массы пригруза увеличивает и динамическое воздействие на исследуемый материал. Кроме того, электродинамические возбудители колебаний имеют недостаточную мощность для измерений с пригрузами большой массы. Поэтому методика испытаний материалов и сама установка требуют усовершенствования.
Известен испытательный стенд для определения динамического модуля упругости и коэффициента потерь при больших статических нагрузках (Овсянников С.Н., Скрипченко Д.С. «Исследование звукоизоляционных свойств материалов при различных статических нагрузках», УДК 699.842, «Технология текстильной промышленности», №4(364), 2016, рис. 2 с. 41-42). Этот стенд наиболее близок заявляемой установке и принят за прототип. Стенд по прототипу содержит электродинамический вибратор LDS типа V406 и прессовое оборудование (испытательный пресс). Электродинамический вибратор установлен вертикально на нижней рабочей поверхности испытательного пресса. Образцы исследуемого материала размещают под верхней рабочей плитой испытательного пресса на столике электродинамического вибратора, приводимого в движение вибровозбудителем. В состав стенда входят пригруз для исследуемого образца и два акселерометра типа 4533-В. Один акселерометр закреплен на пригрузе для исследуемого образца материала, а другой - на столике электродинамического вибратора. Установку пригруза и образцов исследуемого материала производят через упругие опорные вставки. В состав стенда входят также измерительные тракты, предназначенные для соединения акселерометров с усилителем мощности, управляющим блоком и компьютером. Стенд позволяет проводить измерения при различных статических нагрузках за счет использования прессового оборудования. Однако совместное воздействие статической нагрузки и вибрационной создает в образце вынужденные колебания и не позволяет поддерживать постоянную амплитуду виброускорения столика электродинамического возбудителя колебаний. В результате снижается точность и достоверность результатов испытаний.
Техническая проблема, решаемая полезной моделью, заключается в том, чтобы путем усовершенствования конструкции устройства для исследования динамических характеристик разделить статическое и динамическое воздействия на исследуемый образец, и тем самым обеспечить их независимость друг от друга.
Решение технической проблемы позволяет повысить точность и достоверность испытаний.
Проблема решена следующим образом.
Заявляемая установка для исследования динамических характеристик звукоизоляционных материалов, как и прототип, содержит испытательный пресс и электродинамический вибратор. Столик электродинамического вибратора, связанный с вибровозбудителем, как и в прототипе установлен под верхней рабочей плитой испытательного пресса. В состав установки входят также пригруз для образца исследуемого материала и два акселерометра, один из которых соединен со столиком вибратора, а другой - с пригрузом. Для соединения акселерометров с усилителем мощности, управляющим блоком и компьютером имеются измерительные тракты.
В отличие от прототипа электродинамический вибратор в заявляемой установке установлен горизонтально и последовательно с испытательным прессом, а его столик установлен непосредственно на нижней рабочей плите испытательного пресса и связан с вибровозбудителем вибратора с помощью горизонтального штока.
Поскольку электродинамический вибратор и испытательный пресс установлены отдельно друг от друга, а столик вибратора установлен между плитами испытательного пресса, исключаются вынужденные колебания, возникающие при совместном (одновременном) воздействии статической нагрузки (от испытательного пресса) и вибрационной (от вибратора). В результате повышается точность исследований.
На чертеже приведена конструктивная схема заявляемой установки.
Установка содержит электродинамический вибратор 1, установленный горизонтально и последовательно с испытательным прессом на единой платформе 2. Через прокладочный материал 3 между верхней плитой 5 и нижней плитой 6 пресса размещают исследуемый материал 4. Установка включает измерительные тракты 7, которые предназначены для соединения акселерометра 8 с усилителем мощности 9, управляющим блоком 10 и персональным компьютером 15. На пригрузе 11 установлен акселерометр 8. Второй акселерометр 12 закреплен на столике 14 вибратора 1. Акселерометры 8, 12 с помощью измерительных трактов 7 соединены с усилителем мощности 9, управляющим блоком 10 и персональным компьютером 15. Столик 14 вибратора 1 связан с вибровозбудителем вибратора 1 с помощью удлиненного горизонтального штока 13.
Испытания на заявляемой установке показаны на конкретном примере. Были исследованы образцы звукоизоляционных материалов изготовленных как местными, так и иностранными производителями. Резонансная частота для испытанных образцов установлена в диапазоне 10-200 Гц. В качестве электродинамического вибратора 1 был использован вибратор LDS V406. В качестве усилителя мощности 9 - усилитель РА100Е. Были также использованы управляющий блок (10) LASER LDS Dactron, акселерометры (8, 12) - 4533-В и прессовое оборудование - ПМ-10 МГ-4. Исследуемые образцы выдерживались в испытуемом помещении на протяжении 3 часов. Затем подготовленные образцы исследуемого материала 4 устанавливали на столик 14 вибратора 1 на равных расстояниях друг от друга и так, чтобы расстояние до края столика 14 составляло 10 мм. Затем устанавливали пригруз 11 массой М на образцы так, чтобы центр тяжести пригруза 11 совпал с геометрическим центром столика 14 вибратора 1.
Установку необходимо включать, предварительно установив на усилителе мощности 9 режим автоматического поддержания амплитуды с помощью управляющего блока 10. Устанавливают колебания столика вибратора 14 частотой 5 Гц и амплитуду виброускорения пригруза. Первое испытание выполняют с целью стабилизации внутренних напряжений в материале под заданной статической нагрузкой. Через 15 минут после проведения первого испытания проводили серию измерений одного и того же исследуемого материала 4.
По результатам испытаний определяли среднеарифметическую резонансную частоту. Используя математический аппарат, представленный ниже, определяются значения динамического модуля упругости и коэффициента потерь.
Уравнение амплитуд гармонических сил, действующих на пригруз, имеет вид:
где М - масса пригруза, Нс2/м;
x2 - амплитуда смещения пригруза, м;
х1 - амплитуда смещения платформы ЭДВ, м;
k=k0⋅(1+jη) - продольная комплексная жесткость образцов нижнего и верхнего уровня, Н/м,
где k0 - динамическая жесткость, которая без учета потерь определяется по формуле:
и с учетом потерь:
где М - масса пригруза;
ω - циклическая частота.
η - коэффициент потерь.
Коэффициент потерь η определяют по формуле:
где 
- амплитуда виброускорения пригруза, м/с2;
Динамический модуль упругости материала образцов определится по формуле:
где ƒ - резонансная частота;
М - масса пригруза;
h - высота образца под нагрузкой (м),
F - площадь образца (м2).
Результаты испытаний разных исследуемых материалов приведены в таблице.
Claims (1)
- Установка для исследования динамических характеристик звукоизоляционных материалов, содержащая испытательный пресс, электродинамический вибратор, включающий столик, связанный с вибровозбудителем и установленный под верхней рабочей плитой испытательного пресса, пригруз для образца исследуемого материала, два акселерометра, один из которых соединен со столиком вибратора, а другой - с пригрузом, и измерительные тракты для соединения акселерометров с усилителем мощности, управляющим блоком и компьютером; отличающаяся тем, что электродинамический вибратор установлен горизонтально и последовательно с испытательным прессом, а его столик установлен непосредственно на нижней рабочей плите испытательного пресса и связан с вибровозбудителем вибратора с помощью горизонтального штока.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018137873U RU190244U1 (ru) | 2018-10-26 | 2018-10-26 | Установка для исследования динамических характеристик звукоизоляционных материалов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018137873U RU190244U1 (ru) | 2018-10-26 | 2018-10-26 | Установка для исследования динамических характеристик звукоизоляционных материалов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU190244U1 true RU190244U1 (ru) | 2019-06-25 |
Family
ID=67003016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018137873U RU190244U1 (ru) | 2018-10-26 | 2018-10-26 | Установка для исследования динамических характеристик звукоизоляционных материалов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU190244U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024137803A1 (en) * | 2022-12-23 | 2024-06-27 | Illinois Tool Works Inc. | Strut assembly for high frequency elastomer testing in a test machine used for damper testing |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU57457U1 (ru) * | 2006-05-17 | 2006-10-10 | Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" | Устройство для определения вибродемпфирующих свойств конструкционных материалов деталей и узлов транспортных средств и энергетических установок |
| RU2557321C2 (ru) * | 2013-07-29 | 2015-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный архитектурно-строительный университет" | Способ определения динамических характеристик эластомеров |
| RU158443U1 (ru) * | 2015-08-25 | 2016-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный архитектурно-строительный университет" | Устройство для определения динамических характеристик эластомеров |
| US9954424B2 (en) * | 2014-09-02 | 2018-04-24 | Zhejiang University | Wide-frequency-band large displacement angle shaker |
| RU2652163C1 (ru) * | 2017-06-14 | 2018-04-25 | Олег Савельевич Кочетов | Стенд для виброакустических испытаний образцов упругих и шумопоглощающих элементов |
-
2018
- 2018-10-26 RU RU2018137873U patent/RU190244U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU57457U1 (ru) * | 2006-05-17 | 2006-10-10 | Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" | Устройство для определения вибродемпфирующих свойств конструкционных материалов деталей и узлов транспортных средств и энергетических установок |
| RU2557321C2 (ru) * | 2013-07-29 | 2015-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный архитектурно-строительный университет" | Способ определения динамических характеристик эластомеров |
| US9954424B2 (en) * | 2014-09-02 | 2018-04-24 | Zhejiang University | Wide-frequency-band large displacement angle shaker |
| RU158443U1 (ru) * | 2015-08-25 | 2016-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный архитектурно-строительный университет" | Устройство для определения динамических характеристик эластомеров |
| RU2652163C1 (ru) * | 2017-06-14 | 2018-04-25 | Олег Савельевич Кочетов | Стенд для виброакустических испытаний образцов упругих и шумопоглощающих элементов |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024137803A1 (en) * | 2022-12-23 | 2024-06-27 | Illinois Tool Works Inc. | Strut assembly for high frequency elastomer testing in a test machine used for damper testing |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2596239C1 (ru) | Способ виброакустических испытаний образцов и моделей | |
| RU2603787C1 (ru) | Стенд для виброакустических испытаний образцов и моделей | |
| CN103808499A (zh) | 一种隔振器动刚度测试方法及其装置 | |
| CN205843918U (zh) | 板梁结构载荷识别和损伤识别的多功能试验台 | |
| CN106092479A (zh) | 板梁结构载荷识别和损伤识别的多功能试验台 | |
| RU190244U1 (ru) | Установка для исследования динамических характеристик звукоизоляционных материалов | |
| Hanagan et al. | Dynamic measurements of in-place steel floors to assess vibration performance | |
| RU2489696C1 (ru) | Способ определения собственных частот и обобщенных масс колеблющихся конструкций | |
| RU2140625C1 (ru) | Способ определения физического состояния зданий и сооружений | |
| RU2659984C1 (ru) | Стенд для виброакустических испытаний образцов и моделей | |
| Nadeau et al. | Application of the direct complex stiffness method to engine mounts | |
| RU2617800C1 (ru) | Способ и устройство оценки технического состояния инженерного сооружения | |
| CN114441285A (zh) | 一种模拟列车荷载的动力试验装置及方法 | |
| RU2557321C2 (ru) | Способ определения динамических характеристик эластомеров | |
| RU2701476C1 (ru) | Способ неразрушающего контроля несущей способности конструктивных систем зданий и сооружений | |
| RU2653554C1 (ru) | Способ виброакустических испытаний образцов и моделей | |
| CN111579748A (zh) | 一种金属材料性能参数测量装置及方法 | |
| RU2642155C1 (ru) | Стенд для виброакустических испытаний моделей систем виброизоляции судовых энергетических установок машинного отделения судна | |
| RU2308687C2 (ru) | Способ определения собственных форм колебаний упругой конструкции | |
| Guo et al. | Application of clan member signal method in structural damage detection | |
| RU2531844C1 (ru) | Способ определения логарифмических декрементов колебаний по ширине симметричной расстройки резонанса | |
| RU123950U1 (ru) | Стенд для определения частот собственных колебаний и обобщенной массы испытываемого объекта, исключающий влияние подвижных масс вибратора на определяемые характеристики | |
| RU2485468C1 (ru) | Стенд для определения частот собственных колебаний и обобщенной массы испытываемого объекта, исключающий влияние подвижных масс вибратора на определяемые характеристики | |
| RU2730555C1 (ru) | Установка для механических испытаний образцов листовых материалов на усталость при изгибе | |
| CN113970416B (zh) | 利用人工节律性激振的静态人体动力特性快速测试方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190515 |