RU2654835C1 - Method for study of shock loads of two-mass vibration isolation system - Google Patents
Method for study of shock loads of two-mass vibration isolation system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2654835C1 RU2654835C1 RU2017131694A RU2017131694A RU2654835C1 RU 2654835 C1 RU2654835 C1 RU 2654835C1 RU 2017131694 A RU2017131694 A RU 2017131694A RU 2017131694 A RU2017131694 A RU 2017131694A RU 2654835 C1 RU2654835 C1 RU 2654835C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vibration
- spectrometer
- amplitude
- compressor
- signal
- Prior art date
Links
- 238000002955 isolation Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 230000035939 shock Effects 0.000 title claims description 20
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 26
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 9
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 abstract 6
- 239000000470 constituent Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009527 percussion Methods 0.000 description 6
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 238000000695 excitation spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
- G01M7/08—Shock-testing
-
- 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
- G01N3/30—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying a single impulsive force, e.g. by falling weight
- G01N3/313—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying a single impulsive force, e.g. by falling weight generated by explosives
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General 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)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к испытательному оборудованию.The invention relates to test equipment.
Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является вибростенд по патенту РФ №2335747, G01M 7/08, G01N 3/313, содержащий основания, защищаемый объект, измерительную аппаратуру и генераторы вибрационных и ударных воздействий (прототип).The closest technical solution to the technical nature and the achieved result is a vibration stand according to the patent of the Russian Federation No. 2335747,
Недостатком прототипа является сравнительно невысокие возможности и точность для исследования систем, имеющих несколько упругих связей с корпусными деталями летательного объекта.The disadvantage of the prototype is the relatively low capabilities and accuracy for the study of systems having several elastic connections with the hull parts of an aircraft.
Технически достижимый результат - расширение технологических возможностей испытаний объектов, имеющих несколько упругих связей с корпусными деталями летательного объекта.A technically achievable result is the expansion of the technological capabilities of testing objects that have several elastic connections with the hull parts of an aircraft.
Это достигается тем, что в способе исследования ударных нагрузок двухмассовой системы виброизоляции, заключающемся в том, что на основании, на котором установлена аппаратура летательных аппаратов в виде двух одинаковых бортовых компрессора для получения сжатого воздуха на борту летательного аппарата, один компрессор устанавливают на штатных резиновых виброизоляторах, а другой компрессор устанавливают на исследуемой двухмассовой системе виброизоляции, включающей в себя резиновые виброизоляторы и упругодемпфирующую промежуточную плиту с виброизоляторами, например, в виде пластин из полиуретана, которые также, как и штатные резиновые виброизоляторы компрессора, устанавливают на жесткой переборке, которую через вибродемпфирующую прокладку устанавливают на основании, а на жесткой переборке, между компрессорами, закрепляют вибродатчик, сигнал с которого направляют на усилитель и регистрирующую аппаратуру, например октавный спектрометр, работающий в полосе частот (Гц): 2; 4; 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц, а затем сравнивают полученные амплитудно-частотные характеристики от работы каждого из компрессоров и делают выводы об эффективности виброизоляции каждой системы, на которой они установлены, при этом для определения собственных частот каждой из исследуемых систем виброизоляции производят имитацию ударных импульсных нагрузок на каждую из систем с помощью диагностического ударного устройства, содержащего корпус, пьезоэлектрический динамометр и ударный элемент, при этом на основании, на котором через вибродемпфирующую прокладку установлена жесткая переборка с установленными на ней датчиком и бортовыми компрессорами, дополнительно устанавливают датчик для измерения амплитудно-частотных характеристик основания, сигнал с которого направляют на усилитель и спектрометр, а для проведения гармонического анализа виброизолирующей системы «второй компрессор на упругодемпфирующей промежуточной плите с виброизоляторами», а также для выявления виброизолирующих свойств виброизоляторов и подбора их оптимальных параметров на упругодемпфирующей промежуточной плите дополнительно устанавливают датчик для измерения ее амплитудно-частотных характеристик, сигнал с которого направляют на усилитель и спектрометр, а для проведения анализа максимальной амплитуды колебаний отдельных составляющих элементов виброизолирующей системы между основанием и жесткой переборкой дополнительно устанавливают датчик относительных перемещений для измерения амплитуды колебаний, сигнал с которого направляют на усилитель и спектрометр.This is achieved by the fact that in the method of studying the shock loads of a two-mass vibration isolation system, which consists in the fact that, on the basis on which the aircraft equipment is installed in the form of two identical on-board compressors for receiving compressed air on board the aircraft, one compressor is installed on standard rubber vibration isolators and another compressor is installed on the studied two-mass vibration isolation system, including rubber vibration isolators and an elastic damping intermediate itu with vibration isolators, for example, in the form of polyurethane plates, which, like standard rubber compressor vibration isolators, are mounted on a rigid bulkhead, which is mounted on the base through a vibration damping pad, and a vibration sensor is fixed on the rigid bulkhead between the compressors, the signal from which is sent to an amplifier and recording equipment, for example, an octave spectrometer operating in the frequency band (Hz): 2; four; 8; 16; 31.5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Hz, and then compare the obtained amplitude-frequency characteristics from the operation of each of the compressors and draw conclusions about the effectiveness of the vibration isolation of each system on which they are installed, while to determine the eigenfrequencies of each of the studied vibration isolation systems, they simulate shock impulse loads on each of the systems using a diagnostic shock device containing a housing, a piezoelectric dynamometer and a shock element, while on the basis of which through a vibration damping pad a rigid bulkhead is installed with a sensor and on-board compressors installed on it, an additional sensor is installed to measure the amplitude-frequency characteristics of the base, the signal from which is sent to an amplifier and spectrometer, and to conduct a harmonic analysis of the vibration isolation system "a second compressor on an elastic-damping intermediate plate with vibration isolators", as well as to identify the vibration-isolating properties of vibration isolators and selecting their optimal parameters on an elastic-damping intermediate plate additionally install a sensor to measure its amplitude-frequency characteristics, the signal from which is sent to an amplifier and spectrometer, and to analyze the maximum amplitude of the vibrations of the individual components of the vibration isolating system between the base and the rigid bulkhead, an additional relative displacement sensor is installed to measure the amplitude of the oscillations, the signal from which sent to the amplifier and spectrometer.
На фиг. 1 представлен общий вид вибростенда для реализации способа, на фиг. 2 - его принципиальная схема, на фиг. 3 - математическая модель системы «компрессор 2 на двухмассовой системе виброизоляции», на фиг. 4 - характеристики логарифмического декремента затухания свободных колебаний двухмассовой системы виброизоляции в зависимости от входного ударного импульса, на фиг. 5 - схема диагностического ударного устройства.In FIG. 1 shows a general view of a vibrating stand for implementing the method, FIG. 2 is a circuit diagram thereof, in FIG. 3 is a mathematical model of the system “
Способ исследования ударных нагрузок двухмассовой системы виброизоляции (фиг. 1) заключается в том, что в стенде для его реализации, состоящем из основания 12, на котором установлена аппаратура летательных аппаратов, например два одинаковых бортовых компрессора 1 и 2 для получения сжатого воздуха на борту летательного аппарата, один компрессор 1 (фиг. 2) устанавливают на штатных резиновых виброизоляторах 7, а другой компрессор 2 устанавливают на исследуемой двухмассовой системе виброизоляции, включающей в себя резиновые виброизоляторы 5 и упругодемпфирующую промежуточную плиту 4 с виброизоляторами 6, например, в виде пластин из полиуретана, которые также, как и штатные резиновые виброизоляторы 7 компрессора 1, устанавливают на жесткой переборке 8, которую через вибродемпфирующую прокладку 11 устанавливают на основании 12. На фиг. 3 показана математическая модель двухмассовой системы «компрессор 2 на промежуточной плите 4 с виброизоляторами 5 и 6»,A method for studying the shock loads of a two-mass vibration isolation system (Fig. 1) is that in the stand for its implementation, consisting of a
где c1 и m1 - соответственно жесткость упругих элементов плиты 4 и ее масса,where c 1 and m 1 - respectively, the stiffness of the elastic elements of the
где c2 и m2 - соответственно жесткость виброизоляторов 5 и масса компрессора 2,where c 2 and m 2 - respectively, the stiffness of the
h1 - абсолютная величина вязкого демпфирования в системе, которая связана с логарифмическим коэффициентом затухания δ1 колебательной системы следующей зависимостью (1):h 1 - the absolute value of viscous damping in the system, which is associated with the logarithmic attenuation coefficient δ 1 of the oscillatory system by the following dependence (1):
На жесткой переборке 8, между компрессорами 1 и 2, закреплен вибродатчик 3, сигнал с которого поступает на усилитель 10 и затем на регистрирующую колебания аппаратуру 9, например октавный спектрометр, работающий в полосе частот (Гц): 2; 4; 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500;1000; 2000; 4000;8000 Гц.On a
На основании 12, на котором через вибродемпфирующую прокладку 11 установлена жесткая переборка 8 с установленными на ней датчиком 3 и бортовыми компрессорами первым 1 и вторым 2, дополнительно устанавливают датчик 38 для измерения амплитудно-частотных характеристик основания, сигнал с которого поступает на усилитель 10 и спектрометр 9.Based on 12, on which a
Способ исследования ударных нагрузок двухмассовой системы виброизоляции осуществляют следующим образом.A method for studying the shock loads of a two-mass vibration isolation system is as follows.
Сначала включают компрессор 1, который установлен на штатных резиновых виброизоляторах 7, и снимают амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) с помощью датчика 3, усилителя 10 и спектрометра 9. Затем выключают компрессор 1 и включают компрессор 2, который установлен на исследуемой двухмассовой системе виброизоляции, включающей в себя резиновые виброизоляторы 5 и упругодемпфирующую промежуточную плиту 4 с виброизоляторами 6, и также снимают амплитудно-частотные характеристики с помощью датчика 3, усилителя 10 и спектрометра 9. После чего сравнивают полученные АЧХ от работы каждого из компрессоров 1 и 2 и делают выводы об эффективности виброизоляции каждой системы, на которой они установлены. Для того, чтобы определить собственные частоты каждой из исследуемых систем виброизоляции, производят имитацию ударных импульсных нагрузок на каждую из систем и записывают осциллограммы свободных колебаний (на чертеже не показано), при расшифровке которых судят о собственных частотах систем (см. фиг. 4 и формула (1)).First, turn on
Диагностическое ударное устройство (фиг. 5) содержит быстросменный ударный элемент 13, расположенный соосно корпусу 15 и выполненный из эластомера, который посредством втулки 30 крепится к мембранному передающему элементу 14, закрепленному на цилиндрическом корпусе 15 посредством фланца 28, расположенному перпендикулярно оси корпуса 15, с помощью винтов 29. Внутри корпуса 15 и соосно ему расположен мембранный передающий элемент 14, который имеет цилиндро-коническую часть, установленную в корпусе с тороидальным зазором 27 в нижней части, имеющем лепестковую форму в сечении торообразующей поверхности. Мембранный передающий элемент 14 соединен резьбовой частью 26 шпильки 25, расположенной по оси корпуса, с основной массой 17 ударного устройства, контактирующей с пьезоэлектрическим динамометром 16, помещенным в диэлектрическую защитную оболочку 34. Напряжение, возникающее при ударном или случайном воздействиях, отводится от пьезоэлектрического динамометра 16 через контактный элемент 33, закрепленный в корпусе 15 и связанный проводом 36 с контактным элементом 31, закрепленным в полой цилиндрической рукоятке 21 ударного устройства, при этом провод 36 закреплен в хомуте 32, жестко связанном с внешней поверхностью рукоятки 21, ось которой расположена перпендикулярно оси корпуса 15, и которая посредством резьбовой части 22 жестко фиксируется в резьбовом отверстии 23 основной массы 17. Над основной массой 17 расположена дополнительная масса 18 ударного устройства, выполненная в виде цилиндра, в которой выполнено осесимметричное резьбовое отверстие 19, в которое входит резьбовая часть выступа 20, составляющая одно целое с основной массой 17, которая в свою очередь посредством винтов 24 крепится к корпусу 15, а в торцевую поверхность резьбовой части выступа 20 упирается головка шпильки 25, связывающей основную массу 17 ударного устройства с мембранным передающим элементом 14 через пьезоэлектрический динамометр 16, в котором выполнено центральное осесимметричное отверстие 35, через которое проходит гладкая цилиндрическая часть шпильки 25.The diagnostic impact device (Fig. 5) comprises a quick-
Диагностическое ударное устройство работает следующим образом.Diagnostic shock device operates as follows.
При ударе об испытательную поверхность исследуемого объекта (на чертеже не показан) посредством быстросменного ударного элемента 13 имитируется импульсное или случайное возбуждение. Подаваемое на исследуемый объект усилие измеряется с помощью пьезоэлектрического динамометра 16. Дополнительной массой 6 и материалом ударной части 13 можно менять продолжительность импульса, а значит и частотный диапазон спектра возбуждения. Напряжение, возникающее при ударном или случайном воздействиях, отводится от пьезоэлектрического динамометра 16 через контактный элемент 33, закрепленный в корпусе 15 и связанный проводом 36 с контактным элементом 31, закрепленным в полой цилиндрической рукоятке 21 ударного устройства. Сигналы от пьезоэлектрического динамометра 16 передаются в блок обработки данных (на чертеже не показан), в котором частотные характеристики получают с помощью спектрального анализа сложных сигналов, основу которого составляет быстрое преобразование Фурье, например, с помощью двухканального анализатора (на чертеже не показан), выполняющего быстрое преобразование Фурье и измеряющего сигналы возбуждения от ударного устройства и реакции их на испытательной поверхности 37 исследуемого объекта, затем определяют частотные характеристики на основе этих измерений.Upon impact on the test surface of the test object (not shown in the drawing) by means of a quick-
Возможен вариант, когда для проведения гармонического анализа виброизолирующей системы «второй компрессор 2 на упругодемпфирующей промежуточной плите 4 с виброизоляторами 6», а также для выявления виброизолирующих свойств виброизоляторов 6 (фиг.2) и подбора их оптимальных параметров на упругодемпфирующей промежуточной плите 4 дополнительно установлен датчик 39 для измерения ее амплитудно-частотных характеристик, сигнал с которого поступает на усилитель 10 и спектрометр 9.It is possible that, for conducting a harmonic analysis of the vibration-isolating system “
Возможен вариант, когда для проведения анализа максимальной амплитуды колебаний отдельных составляющих элементов виброизолирующей системы между основанием 12 и жесткой переборкой 8 дополнительно установлен датчик 40 (фиг. 2) относительных перемещений для измерения амплитуды колебаний, сигнал с которого поступает на усилитель 10 и спектрометр 9.It is possible that, in order to analyze the maximum amplitude of vibrations of the individual components of the vibration-isolating system between the
Возможен вариант, когда на жесткой переборке 8 смонтировано автоматическое устройство 41, соединенное со спектрометром 9 и способное изменять жесткость вибродемпфирующей прокладки 11 от сигнала, поступающего на него со спектрометра 9, в случае фиксирования спектрометром 9 предельно-допустимых сигналов с датчика 40 (фиг. 2), измеряющего относительные перемещения между основанием 12 и жесткой переборкой 8, при этом вибродемпфирующая прокладка 11 выполнена с элементами, позволяющими изменять ее жесткость, например элементами 42 с электрореологической жидкостью, изменяющими свою вязкость при поступлении сигнала от автоматического устройства 41.It is possible that an
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017131694A RU2654835C1 (en) | 2017-09-11 | 2017-09-11 | Method for study of shock loads of two-mass vibration isolation system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017131694A RU2654835C1 (en) | 2017-09-11 | 2017-09-11 | Method for study of shock loads of two-mass vibration isolation system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2654835C1 true RU2654835C1 (en) | 2018-05-22 |
Family
ID=62202594
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017131694A RU2654835C1 (en) | 2017-09-11 | 2017-09-11 | Method for study of shock loads of two-mass vibration isolation system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2654835C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2558678C1 (en) * | 2014-05-14 | 2015-08-10 | Олег Савельевич Кочетов | Test rig to study impact loads of vibration insulation systems |
RU2605503C1 (en) * | 2015-08-10 | 2016-12-20 | Олег Савельевич Кочетов | Test bench for vibration isolators resilient elements testing with piezoelectric vibrator |
RU2605668C1 (en) * | 2015-08-10 | 2016-12-27 | Олег Савельевич Кочетов | Test bench for testing impact loads on vibration isolation systems |
-
2017
- 2017-09-11 RU RU2017131694A patent/RU2654835C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2558678C1 (en) * | 2014-05-14 | 2015-08-10 | Олег Савельевич Кочетов | Test rig to study impact loads of vibration insulation systems |
RU2605503C1 (en) * | 2015-08-10 | 2016-12-20 | Олег Савельевич Кочетов | Test bench for vibration isolators resilient elements testing with piezoelectric vibrator |
RU2605668C1 (en) * | 2015-08-10 | 2016-12-27 | Олег Савельевич Кочетов | Test bench for testing impact loads on vibration isolation systems |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2605668C1 (en) | Test bench for testing impact loads on vibration isolation systems | |
RU2558678C1 (en) | Test rig to study impact loads of vibration insulation systems | |
RU2603787C1 (en) | Test bench for vibroacoustic tests of specimens and models | |
RU2557332C1 (en) | Stand for testing vibration isolation systems | |
RU2607361C1 (en) | Method of testing multimass vibration isolation systems | |
RU2558688C1 (en) | Method of testing of multi-weight vibration insulation systems | |
RU2596237C1 (en) | Method of analyzing vibro-impact loads in vibration insulation systems | |
RU2637719C1 (en) | Stand for researching shock loads of vibration insulation systems | |
RU2641315C1 (en) | Stand for researching shock loads of vibration insulation systems | |
RU2596232C1 (en) | Test bench for multimass vibration isolation systems | |
RU2603826C1 (en) | Method of analyzing two-mass vibration isolation systems | |
RU2665322C1 (en) | Test bench for testing impact loads on vibration isolation systems | |
RU2654835C1 (en) | Method for study of shock loads of two-mass vibration isolation system | |
RU2658095C1 (en) | Test bench for testing impact loads on vibration isolation systems | |
RU2639568C1 (en) | Stand for researching shock loads of vibration insulation systems | |
RU2637718C1 (en) | Method for examining dual-mass vibration insulation systems | |
RU2017143374A (en) | STAND FOR THE RESEARCH OF SHOCK LOADS OF VIBRATION INSULATION SYSTEMS | |
RU2647987C1 (en) | Method of testing multimass vibration isolation systems | |
RU2650848C1 (en) | Method of testing multimass vibration isolation systems | |
RU2642155C1 (en) | Bench for models of vibration systems of ship engine room power plants vibro-acoustic tests | |
RU2015130859A (en) | STAND FOR VIBROACOUSTIC TESTS OF SAMPLES AND MODELS | |
RU2653554C1 (en) | Method of vibroacoustic tests of specimens and models | |
RU2643191C1 (en) | Test bench for vibration isolators resilient elements testing | |
RU2643193C1 (en) | Test bench for vibration isolators resilient elements testing with piezoelectric vibrator | |
RU2649631C1 (en) | Test bench for multimass vibration isolation systems |