RU2018138899A -
TEST STAND FOR ELASTIC ELEMENTS OF VIBRATION INSULATORS
- Google Patents
TEST STAND FOR ELASTIC ELEMENTS OF VIBRATION INSULATORS
Download PDF
Info
Publication number
RU2018138899A
RU2018138899ARU2018138899ARU2018138899ARU2018138899ARU 2018138899 ARU2018138899 ARU 2018138899ARU 2018138899 ARU2018138899 ARU 2018138899ARU 2018138899 ARU2018138899 ARU 2018138899ARU 2018138899 ARU2018138899 ARU 2018138899A
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 Олег Савельевич КочетовfiledCriticalОлег Савельевич Кочетов
Priority to RU2018138899ApriorityCriticalpatent/RU2018138899A/en
Publication of RU2018138899A3publicationCriticalpatent/RU2018138899A3/ru
Publication of RU2018138899ApublicationCriticalpatent/RU2018138899A/en
Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof
(AREA)
Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves
(AREA)
Claims (4)
1. Стенд для испытаний упругих элементов виброизоляторов с пьезовибратором, содержащий основание, на котором посредством, по крайней мере, трех виброизоляторов закреплена переборка, представляющая собой одномассовую колебательную систему массой и жесткостью соответственно m2 и c2, а в качестве генератора гармонических колебаний использован эксцентриковый вибратор, расположенный на переборке, на переборке установлена стойка для испытания собственных частот упругих элементов рессорных и тарельчатых виброизоляторов разной длины, геометрических параметров, а также разной величины масс, закрепленных на концах этих испытываемых элементов, при этом колебания массы, закрепленной на каждом упругом элементе, фиксируется индикатором перемещений, по показаниям которого определяется резонансная частота, соответствующая параметрам каждого упругого элемента, причем на основании и переборке закреплены датчики виброускорений, сигналы от которых поступают на усилитель, затем осциллограф, магнитограф и компьютер для обработки полученной информации, при этом для настройки работы стенда используется частотомер и фазометр, при этом для определения собственных частот каждой из исследуемых систем виброизоляции производится имитация ударных импульсных нагрузок на каждую из систем и записываются осциллограммы свободных колебаний, при расшифровке которых определяют собственные частоты систем виброизоляции и логарифмический декремент затухания колебаний по формуле:1. A test bench for the elastic elements of vibration isolators with a piezoelectric vibrator, containing a base on which, through at least three vibration isolators, a bulkhead is fixed, which is a single-mass oscillatory system of mass and stiffness, respectively, m 2 and c 2 , and an eccentric oscillator is used as a harmonic oscillator a vibrator located on the bulkhead, on the bulkhead there is a stand for testing the natural frequencies of the elastic elements of spring and plate vibration isolators of different lengths, geometric parameters, and also different masses attached to the ends of these tested elements, while the mass fluctuations are fixed on each elastic element, it is fixed by the displacement indicator, according to the readings of which the resonance frequency is determined, which corresponds to the parameters of each elastic element, and vibration acceleration sensors are fixed on the base and bulkhead, the signals from which are fed to the amplifier, then an oscilloscope, magnetograph and a computer for processing the information received, in this case, a frequency meter and a phase meter are used to set up the stand, while to determine the eigenfrequencies of each of the studied vibration isolation systems, shock impulse loads are imitated on each of the systems and free oscillation waveforms are recorded, the decoding of which determines the natural frequencies vibration isolation systems and the logarithmic decrement of vibration damping according to the formula:
где c1 и m1 - соответственно жесткость упругих элементов виброизоляторов и масса основания, c2 и m2 - соответственно жесткость и масса переборки, h1 - абсолютная величина вязкого демпфирования в системе, которая связана с логарифмическим коэффициентом затухания δ1 колебательной системы, причем на каждом из исследуемых упругих элементах разной длины, геометрических параметров, а также разной величины масс, закреплены тензодатчики на концах этих испытываемых элементов, при этом колебания массы, закрепленной на каждом упругом элементе, фиксируется как индикатором перемещений, так и тензодатчиками, причем по показаниям индикатора проводится экспресс-оценка характеристик, а при обработке сигналов с тензодатчиков, поступающих на усилитель, затем осциллограф, магнитограф и компьютер для обработки полученной информации, - определяются амплитудно-частотные характеристики, и выявляются оптимальные характеристики: жесткость и коэффициент демпфирования каждого из упругих элементов, при этом для проведения гармонического анализа между переборкой и основанием закреплен пьезоэлектрический вибратор, сигналы от которого поступают на пьезоусилитель, затем на компьютер для обработки полученной информации, при этом пьезоэлектрический вибратор содержит корпус, пьезоэлемент и систему подвода электрического напряжения к пьезоэлементу, пьезоэлемент выполнен в виде пакета пьезокерамических колец, опирающихся на основание, и к внутренней поверхности которых оппозитно друг другу прикреплены шпоночные элементы, входящие в соответствующие пазы в цилиндрической оправке, имеющей во фронтальном сечении Т-образный профиль, при этом ось симметрии оправки перпендикулярна основанию, а диск, жестко соединенный с оправкой и расположенный в верхней части оправки, перпендикулярно ее оси, контактирует своей нижней поверхностью с верхним пьезокерамическим кольцом пьезоэлемента, а на верхней поверхности диска установлены измерительные пьезоэлементы, контактирующие с двухступенчатым цилиндрическим диском, к верхней части которого посредством крепежного элемента присоединен наконечник, передающий изменение линейного размера пакета пьезокерамических колец на деталь станка, при этом внешний диаметр диска равен внешнему диаметру пакета пьезокерамических колец, а основание представляет собой прямоугольной формы пластину с, по крайней мере, четырьмя пазами для крепления к исследуемому объекту, к верхней плоскости которой прикреплен разъем, через который подается электрическое напряжение на пьезоэлемент, и нижнее пьезокерамическое кольцо которого опирается на верхнюю плоскость основания, а нижняя плоскость оправки расположена с зазором по отношению к верхней плоскости основания, причем токонепроводящий корпус, выполненный в виде цилиндрической обечайки, охватывает пьезоэлемент, при этом нижний торец обечайки опирается на кольцо, жестко прикрепленное к верхней плоскости основания, соосно оправке, а верхний ее торец закрыт крышкой с центральным отверстием под наконечник, при этом в нижней части основания выполнена полость, ось которой соосна с оправкой и отверстием, выполненным в верхней деформируемой части основания, на плоскости которой, обращенной к полости, наклеены тензодатчики, контролирующие величину статического усилия, при этом наклонные отверстия, выполненные в основании, служат для прокладки проводов к тензодатчикам, при этом для проведения гармонического анализа виброизолирующей системы «переборка на виброизоляторах» а также выявления виброизолирующих свойств дополнительного упругого элемента, размещенного между переборкой и стойкой для испытания собственных частот упругих элементов рессорных и тарельчатых виброизоляторов, моделирующего виброизолирующие свойства двухмассовой системы «переборка на виброизоляторах - стойка с упругими элементами рессорных и тарельчатых виброизоляторов», пьезоэлектрический вибратор закрепляют на переборке, сигналы с которого по линии связи поступают на пьезоусилитель, затем на компьютер для обработки полученной информации, отличающийся тем, что для выявления виброизолирующих свойств системы в целом на стойку, на которой закреплены упругие элементы испытываемых виброизоляторов, закрепляют пьезоэлектрический вибратор, сигналы с которого по линии связи поступают на пьезоусилитель, затем на компьютер для обработки полученной информации.where c 1 and m 1 are respectively the stiffness of the elastic elements of the vibration isolators and the mass of the base, c 2 and m 2 are the stiffness and mass of the bulkhead, respectively, h 1 is the absolute value of viscous damping in the system, which is associated with the logarithmic attenuation coefficient δ 1 of the oscillatory system, and on each of the studied elastic elements of different lengths, geometric parameters, and also different mass values, strain gauges are fixed at the ends of these test elements, while the fluctuations in the mass attached to each elastic element are recorded by both the displacement indicator and strain gauges, and according to the indicator an express assessment of the characteristics is carried out, and when processing signals from strain gauges entering the amplifier, then an oscilloscope, a magnetograph and a computer to process the received information, the amplitude-frequency characteristics are determined and the optimal characteristics are revealed: stiffness and damping coefficient of each of the elastic elements, this for conducting harmonic analysis between the bulkhead and the base, a piezoelectric vibrator is fixed, the signals from which are fed to the piezoelectric amplifier, then to a computer for processing the received information, while the piezoelectric vibrator contains a housing, a piezoelectric element and a system for supplying electric voltage to the piezoelectric element, the piezoelectric element is made in the form of a package of piezoceramic rings based on the base, and to the inner surface of which are opposed to each other key elements that fit into the corresponding grooves in a cylindrical mandrel having a T-shaped profile in the frontal section, the axis of symmetry of the mandrel being perpendicular to the base, and the disk rigidly connected to the mandrel and located in the upper part of the mandrel, perpendicular to its axis, contacts its lower surface with the upper piezoceramic ring of the piezoelectric element, and measuring piezoelectric elements in contact with a two-stage cylindrical disco are installed on the upper surface of the disk m, to the upper part of which a tip is attached by means of a fastening element, transmitting a change in the linear size of the package of piezoceramic rings to the machine part, the outer diameter of the disk being equal to the external diameter of the package of piezoceramic rings, and the base is a rectangular-shaped plate with at least four grooves for fastening to the test object, to the upper plane of which a connector is attached, through which electrical voltage is supplied to the piezoelectric element, and the lower piezoceramic ring of which is supported by the upper plane of the base, and the lower plane of the mandrel is located with a gap with respect to the upper plane of the base, and a non-conductive housing, made in the form of a cylindrical shell, covers the piezoelectric element, while the lower end of the shell rests on a ring rigidly attached to the upper plane of the base, coaxial to the mandrel, and its upper end is closed by a lid with a central hole for the tip, while at the bottom These bases have a cavity, the axis of which is coaxial with the mandrel and the hole made in the upper deformable part of the base, on the plane of which, facing the cavity, strain gauges are glued that control the amount of static force, while the inclined holes made in the base serve for laying wires to strain gauges, in order to conduct a harmonious analysis of the vibration-isolating system “bulkhead on vibration isolators” and also to identify the vibration-isolating properties of an additional elastic element located between the bulkhead and the stand for testing the natural frequencies of the elastic elements of spring and plate vibration isolators, simulating the vibration-isolating properties of the double-mass-vibration-to-vibration bulkhead system a rack with spring and plate vibration isolator elastic elements, ”the piezoelectric vibrator is mounted on the bulkhead, the signals from which are transmitted through the communication line to the piezo amplifier, then to a computer for processing the received information, distinguishing In order to identify the vibration-isolating properties of the system as a whole, a piezoelectric vibrator is fixed to the rack on which the elastic elements of the tested vibration isolators are fixed, the signals from which are transmitted through the communication line to the piezo amplifier, and then to a computer to process the received information.2. Стенд для испытаний упругих элементов виброизоляторов с пьезовибратором по п. 1, отличающийся тем, что основание устанавливают, посредством не менее трех упругих элементов, на дополнительную платформу для исследования двухмассовой системы виброизоляции переборки, при этом на платформе закрепляют пьезоэлектрический вибратор, сигналы от которого поступают на пьезоусилитель, а затем на компьютер для обработки полученной информации.2. A test bench for the elastic elements of vibration isolators with a piezoelectric vibrator according to claim 1, characterized in that the base is installed, by means of at least three elastic elements, on an additional platform for studying the two-mass vibration isolation system of the bulkhead, while the piezoelectric vibrator is fixed to the platform, the signals from which arrive at a piezo amplifier, and then to a computer to process the received information.
RU2018138899A2018-11-062018-11-06
TEST STAND FOR ELASTIC ELEMENTS OF VIBRATION INSULATORS
RU2018138899A
(en)
