RU2191993C2 - Process of dynamic test of articles - Google Patents
Process of dynamic test of articles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2191993C2 RU2191993C2 RU2000107971A RU2000107971A RU2191993C2 RU 2191993 C2 RU2191993 C2 RU 2191993C2 RU 2000107971 A RU2000107971 A RU 2000107971A RU 2000107971 A RU2000107971 A RU 2000107971A RU 2191993 C2 RU2191993 C2 RU 2191993C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- centrifuge
- platform
- pulsating
- product
- rotor
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Область применения. Application area.
Изобретение относится к технике динамических испытаний изделий, например систем и узлов летательных аппаратов различного назначения. The invention relates to techniques for dynamic testing of products, for example, systems and components of aircraft for various purposes.
Характеристика аналога, его критика. The characteristic of the analogue, its criticism.
Известен способ испытаний изделий на совместное воздействие линейных и вибрационных ускорений, в котором на столе центрифуги размещается вибратор [1] . Реализация такого способа не позволяет проводить испытания изделий с большими габаритами и массой, т. к. расположенный на центрифуге вибратор ограничивает такие возможности. Кроме того, реализация такого способа не позволяет изменять интенсивность действующей вибрации вдоль испытуемого изделия, что имеет место в реальной эксплуатации различных изделий. A known method of testing products for the combined effects of linear and vibrational accelerations, in which a vibrator is placed on the centrifuge table [1]. The implementation of this method does not allow testing of products with large dimensions and weight, because the vibrator located on the centrifuge limits such possibilities. In addition, the implementation of this method does not allow you to change the intensity of the active vibration along the test product, which takes place in the actual operation of various products.
Характеристика прототипа, его критика. Description of the prototype, its criticism.
Наиболее близким является способ испытаний изделий на совместное воздействие вибрационных и линейных ускорений, когда на вибратор устанавливается центрифуга, у которой ось вращения ротора перпендикулярна рабочей оси вибровозбудителя [2]. В этом случае реализуется переменный угол между вектором вибрационного ускорения и координатными осями изделия, однако уровень действующих вибрационных ускорений вдоль изделия остается постоянным. Кроме того, возможность испытания изделий с большими габаритами и весами также ограничивается размещенной на вибраторе центрифугой. Кроме того, использование центрифуги и вибратора для реализации совместных вибрационных и линейных ускорений приводит к сложной конструкции испытательной установки, т. к. необходимо решать задачи сопряжения вибратора и центрифуги, передачи колебаний на вращающийся ротор центрифуги, иметь вибратор с большой тягой, в связи с тем, что колебания на испытываемые изделия передаются через массивный ротор центрифуги и т.д. The closest is the method of testing products for the combined effect of vibrational and linear accelerations, when a centrifuge is installed on the vibrator, in which the axis of rotation of the rotor is perpendicular to the working axis of the vibration exciter [2]. In this case, a variable angle is realized between the vector of vibrational acceleration and the coordinate axes of the product, however, the level of acting vibrational accelerations along the product remains constant. In addition, the ability to test products with large dimensions and weights is also limited by a centrifuge placed on the vibrator. In addition, the use of a centrifuge and a vibrator for the implementation of joint vibrational and linear accelerations leads to a complex design of the test setup, because it is necessary to solve the problems of pairing a vibrator and a centrifuge, transferring vibrations to a rotating rotor of a centrifuge, and have a vibrator with a large thrust, therefore that vibrations on the test products are transmitted through a massive centrifuge rotor, etc.
Автору не известны способы испытаний изделий на воздействие вынужденных крутильных колебаний, реализуемые на центрифуге. Традиционно испытания на крутильные колебания осуществляются с помощью линейных вибраторов и специальных приспособлений, преобразующих линейные колебания в крутильные [3]. The author does not know how to test products for the influence of forced torsional vibrations, implemented in a centrifuge. Traditionally, tests for torsional vibrations are carried out using linear vibrators and special devices that convert linear vibrations into torsional vibrations [3].
Известен способ испытаний изделий на воздействие вибрационных ускорений, заключающийся в закреплении изделия на платформе центрифуги, установленной на вибраторе [2]. Недостатком этого способа является невозможность моделировать вибрационные ускорения, действующие на испытуемое изделие, различной интенсивности вдоль его оси. A known method of testing products for exposure to vibrational accelerations, which consists in securing the product on a centrifuge platform mounted on a vibrator [2]. The disadvantage of this method is the inability to simulate vibrational accelerations acting on the test product of varying intensity along its axis.
Указанный способ принят за прототип. The specified method is adopted as a prototype.
Решаемая техническая задача, достигаемый технический результат. Solved technical problem, achieved technical result.
Заявленным способом решаются следующие технические задачи: упрощение способа реализации динамических нагрузок, действующих на испытуемое изделие, расширение диапазона испытуемых изделий по массово-габаритным характеристикам, а также приближение условий нагружения к эксплуатационным. В результате решения поставленных задач используется только одна центрифуга, что существенно упрощает конструктивное исполнение установки. Т. к. на роторе центрифуги не крепится вибратор, возникает возможность размещать на ней изделия с расширенными габаритно-массовыми характеристиками. The claimed method solves the following technical problems: simplification of the method for realizing dynamic loads acting on the test product, expanding the range of tested products by mass-dimensional characteristics, as well as approximating loading conditions to operational ones. As a result of solving the tasks, only one centrifuge is used, which greatly simplifies the design of the installation. Since the vibrator is not mounted on the centrifuge rotor, it becomes possible to place products with expanded overall mass characteristics on it.
Сущность изобретения. SUMMARY OF THE INVENTION
Технический результат при испытании на совместное воздействие вибрационных и линейных ускорений достигается способом, заключающимся в закреплении испытуемого изделия на платформе центрифуги и сообщении ему вращения (см. чертеж, а). Предложено сообщить изделию пульсирующее вращательное движение, состоящее из постоянного вращательного и углового колебательного, что обеспечено путем подачи пульсирующего тока, имеющего постоянную и переменную составляющие, на ротор электродвигателя постоянного тока привода центрифуги. The technical result when tested for the combined effect of vibrational and linear accelerations is achieved by the method consisting in fixing the test product on the centrifuge platform and telling it to rotate (see drawing, a). It is proposed to inform the product of a pulsating rotational movement consisting of a constant rotational and angular oscillatory motion, which is ensured by supplying a pulsating current having constant and variable components to the rotor of the direct current motor of the centrifuge drive.
При сообщении платформе ротора центрифуги пульсирующего вращательного движения она совершает обычное вращательное движение вокруг ее оси с постоянной угловой скоростью ω и угловые колебания вокруг ее оси с частотой f для гармонических колебаний или с заданным спектральным составом S (f) для случайных колебаний. В результате вращения платформы центрифуги с частотой ω в центре тяжести изделия реализуется линейное ускорение, равное
W0 = ω2R, (1)
где R - расстояние от оси вращения платформы центрифуги до центра тяжести изделия.When the centrifuge rotor platform is informed of a pulsating rotational motion, it performs the usual rotational motion around its axis with a constant angular velocity ω and angular vibrations around its axis with a frequency f for harmonic oscillations or with a given spectral composition S (f) for random oscillations. As a result of the rotation of the centrifuge platform with a frequency ω, linear acceleration equal to
W 0 = ω 2 R, (1)
where R is the distance from the axis of rotation of the centrifuge platform to the center of gravity of the product.
Амплитуда действующих вибрационных ускорений в точке изделия, находящейся на расстоянии r от оси вращения платформы, равна
WB(r)=E0f2r, (2)
где Е0 - амплитуда угловых колебаний;
f - частота угловых колебаний.The amplitude of the acting vibrational accelerations at the point of the product located at a distance r from the axis of rotation of the platform is
W B (r) = E 0 f 2 r, (2)
where E 0 is the amplitude of the angular oscillations;
f is the frequency of angular oscillations.
Из выражения (2) видно, что уровень возмущающих вибронагрузок вдоль оси используемого изделия изменяется по линейному закону, что удовлетворяет требованиям по моделированию реальных вибронагрузок для большинства систем и узлов летательных аппаратов. It can be seen from expression (2) that the level of disturbing vibration loads along the axis of the used product varies linearly, which satisfies the requirements for modeling real vibration loads for most systems and components of aircraft.
Технический результат при испытании изделия на воздействие крутильных колебаний достигается способом, при котором испытуемое изделие закрепляют в центре платформы центрифуги и сообщают ему угловое колебательное движение путем подачи переменного тока на двигатель постоянного тока привода центрифуги (см. чертеж, в). The technical result when testing the product for the influence of torsional vibrations is achieved by the method in which the test product is fixed in the center of the centrifuge platform and the angular oscillatory motion is informed by supplying alternating current to the DC motor of the centrifuge drive (see drawing, c).
Технический результат при испытании изделия на воздействие вибрационных нагрузок с различной интенсивностью, действующих вдоль оси испытуемого изделия, достигается способом, при котором испытуемое изделие закрепляют на платформе центрифуги на расстоянии D от оси ее вращения и сообщают ему угловое колебательное движение путем подачи переменного тока на двигатель постоянного тока привода центрифуги (см. чертеж, б). The technical result when testing the product under the influence of vibrational loads with different intensities acting along the axis of the test product is achieved by the method in which the test product is mounted on the centrifuge platform at a distance D from its rotation axis and informs it of an angular oscillatory motion by applying alternating current to the DC motor centrifuge drive current (see drawing, b).
На чертеже:
а - схема испытаний изделий на совместное воздействие вибрационных и линейных ускорений;
б - cхема испытаний изделий на воздействие вибрационных нагрузок;
в - cхема испытаний изделий на воздействие крутильных колебаний.In the drawing:
a - test chart of products for the combined effects of vibrational and linear accelerations;
b - scheme of testing products for exposure to vibrational loads;
c - scheme of testing products for the influence of torsional vibrations.
Техническая осуществимость. Technical feasibility.
Способ испытаний изделий на совместное воздействие вибрационных и линейных ускорений реализуется следующим образом. Испытываемое изделие 1 закрепляют на платформе 2 центрифуги на расстоянии R от оси вращения (см. чертеж, а). На ротор двигателя постоянного тока, который приводит в движение ротор центрифуги с ее платформой, подается пульсирующий ток (Jп), имеющий постоянную составляющую (J0), обеспечивающий вращение платформы с угловой скоростью (ω), и переменный ток (Jβ) с частотой f, обеспечивающий угловые колебания стола с частотой f. Протекающий по обмоткам ротора пульсирующий ток взаимодействует с постоянным магнитным полем, которое генерирует обмотка возбуждения статора электродвигателя, запитываемая источником постоянного напряжения. Взаимодействие пульсирующего тока, протекающего через ротор электродвигателя, с постоянным магнитным полем статора электродвигателя порождает возникновение на роторе пульсирующего крутящего момента, который передается на платформу центрифуги, вызывая ее пульсирующее вращение, состоящее из вращения с постоянной угловой скоростью (ω), на которое накладываются угловые крутильные колебания с частотой f, обеспечивающие нагружение изделия совместными линейными и вибрационными ускорениями.The method of testing products on the combined effect of vibrational and linear accelerations is implemented as follows. The test product 1 is mounted on a centrifuge platform 2 at a distance R from the axis of rotation (see drawing, a). A pulsating current (J p ) having a constant component (J 0 ), which rotates the platform with an angular velocity (ω), and alternating current (J β ) s are supplied to the rotor of the DC motor, which drives the rotor of the centrifuge with its platform, frequency f, providing angular oscillations of the table with frequency f. The pulsating current flowing through the rotor windings interacts with a constant magnetic field, which generates the excitation winding of the stator of the electric motor, powered by a constant voltage source. The interaction of the pulsating current flowing through the rotor of the electric motor with the constant magnetic field of the stator of the electric motor generates a pulsating torque on the rotor, which is transmitted to the centrifuge platform, causing its pulsating rotation, which consists of rotation with a constant angular velocity (ω), on which angular torsional vibrations with a frequency f, providing loading of the product with joint linear and vibrational accelerations.
Способ испытаний изделий на крутильные колебания реализуют следующим образом. Испытываемое изделие 1 закрепляют на платформе центрифуги таким образом, чтобы ось вращения платформы совпадала с центром тяжести испытуемого изделия (см. чертеж, в). На ротор электродвигателя постоянного тока подается переменный ток, что обеспечивает возникновение угловых колебаний платформы центрифуги и нагружений изделия крутильными колебаниями. The method of testing products for torsional vibrations is implemented as follows. The test product 1 is fixed on the centrifuge platform so that the axis of rotation of the platform coincides with the center of gravity of the test product (see drawing, c). An alternating current is supplied to the rotor of the direct current electric motor, which ensures the occurrence of angular vibrations of the centrifuge platform and loadings of the product by torsional vibrations.
Способ испытаний изделий на воздействие вибрационных ускорений реализуется следующим образом. Испытуемое изделие закрепляется на столе центрифуги на расстоянии D от центра вращения (см. чертеж, б)). На ротор электродвигателя постоянного тока подается переменный ток, что обеспечивает возникновение угловых колебаний платформы и нагружение изделия вибрационными нагрузками различной интенсивности вдоль его оси. The method of testing products for exposure to vibrational accelerations is implemented as follows. The test product is mounted on the centrifuge table at a distance D from the center of rotation (see drawing, b)). An alternating current is supplied to the rotor of the DC electric motor, which ensures the occurrence of angular oscillations of the platform and the loading of the product by vibration loads of various intensities along its axis.
Таким образом, обеспечивая различные виды вращательных движений платформы центрифуги путем подачи пульсирующего или переменного тока на двигатель постоянного тока, приводящий в движение ротор центрифуги и платформу, а также размещая на платформе изделие на разном расстоянии от ее оси или совмещая ось платформы с осью изделия, можно реализовывать испытания совместными линейными и вибрационными ускорениями с различной интенсивностью воздействия виброускорений вдоль оси изделия или реализовать вибрационное нагружение изделия с различной интенсивностью действующих виброускорений вдоль оси изделия, или реализовать испытания на воздействие крутильных колебаний. Thus, providing various types of rotational movements of the centrifuge platform by applying pulsating or alternating current to the DC motor, which drives the centrifuge rotor and the platform, and also placing the product on the platform at different distances from its axis or combining the axis of the platform with the axis of the product, implement tests with combined linear and vibrational accelerations with different intensities of vibration acceleration along the product axis or implement vibration loading of the product with different hydrochloric intensity of vibration accelerations acting along the axis of the product, or to implement testing of the effect of the torsional oscillations.
Источники информации
1. Патент SU 1196713, кл. G 01 М 7/00. 1984 г., опубл. БИ 45, 1985 г.Sources of information
1. Patent SU 1196713, cl. G 01 M 7/00. 1984, publ. BI 45, 1985
2. Патент SU 1521016, кл. G 01 М 7/00. 1987 г., опубл. БИ 23, 1996 г. 2. Patent SU 1521016, cl. G 01 M 7/00. 1987, publ. BI 23, 1996
3. А.С. 1796952 от 21.09.90, опубл. БИ 7, 1993 г. 3. A.S. 1796952 from 09.21.90, publ. BI 7, 1993
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000107971A RU2191993C2 (en) | 2000-03-30 | 2000-03-30 | Process of dynamic test of articles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000107971A RU2191993C2 (en) | 2000-03-30 | 2000-03-30 | Process of dynamic test of articles |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2000107971A RU2000107971A (en) | 2002-01-27 |
| RU2191993C2 true RU2191993C2 (en) | 2002-10-27 |
Family
ID=20232632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000107971A RU2191993C2 (en) | 2000-03-30 | 2000-03-30 | Process of dynamic test of articles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2191993C2 (en) |
-
2000
- 2000-03-30 RU RU2000107971A patent/RU2191993C2/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0740141B1 (en) | Electromagnetic rotary vibration for rotary body and damper using the same rotary body | |
| JP2994946B2 (en) | Method for counteracting vibration propagation of a dynamically unbalanced rotating rotor, and a device for generating a rotating force vector and a oscillating couple | |
| US5903077A (en) | Modular vibratory force generator, and method of operating same | |
| Yatsun et al. | Equations of motion of vibration machines with a translational motion of platforms and a vibration exciter in the form of a passive auto-balancer | |
| Evgrafov et al. | Some characteristics of linear acceleration reproduction with flexible harmonical component | |
| KR100905397B1 (en) | Dynamic balancing apparatus and methods using periodic angular motion | |
| RU2191993C2 (en) | Process of dynamic test of articles | |
| RU2441714C1 (en) | Mode of excitation of resonant mechanical oscillations | |
| Drew et al. | Torsional (rotational) vibration: Excitation of small rotating machines | |
| US2945970A (en) | Vibrators, more particularly an immersion vibrator | |
| FR2606110A1 (en) | Device for compensating for the vibrational force of vibrational torque to which a body is subjected | |
| RU2617800C1 (en) | Method and device for technical condition estimation of the engineering structures | |
| CN105772381A (en) | Small inertia type vibration exciter | |
| RU2006173C1 (en) | Vibratory electric drive | |
| RU2410167C1 (en) | Procedure for excitation of resonance mechanical oscillations and device for its implementation (versions) | |
| JP2004126488A (en) | Chaos vibration generating device | |
| JP2813453B2 (en) | Low frequency exciter | |
| RU2010206C1 (en) | Device for setting angular oscillations in tested object | |
| Avanço et al. | The pendulum dynamic analysis with DC motors and generators for sea waves energy harvest | |
| RU2101689C1 (en) | Method of vibrational balancing of rotors and oscillatory system of balancing machine for its implementation | |
| De Mattos et al. | An experimental study of vibrations of nonideal systems | |
| KR100701628B1 (en) | The torsional vibration simulator used magnetic force | |
| SU396575A1 (en) | BALANCING DEVICE | |
| Liu et al. | Rotating bouncing disks, tossing pizza dough, and the behavior of ultrasonic motors | |
| Gordeev et al. | Vibration dampers simulation tests on the experimental setup |