RU2665322C1 - Test bench for testing impact loads on vibration isolation systems - Google Patents
Test bench for testing impact loads on vibration isolation systems Download PDFInfo
- Publication number
- RU2665322C1 RU2665322C1 RU2017133774A RU2017133774A RU2665322C1 RU 2665322 C1 RU2665322 C1 RU 2665322C1 RU 2017133774 A RU2017133774 A RU 2017133774A RU 2017133774 A RU2017133774 A RU 2017133774A RU 2665322 C1 RU2665322 C1 RU 2665322C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vibration
- compressors
- base
- housing
- vibration isolation
- Prior art date
Links
- 238000002955 isolation Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title abstract description 10
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 19
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 8
- 238000009527 percussion Methods 0.000 claims description 8
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 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
- 238000000695 excitation spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory 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
- G01N3/317—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying a single impulsive force, e.g. by falling weight generated by electromagnetic means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (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, G01M 7/08, G01N 3/313, containing bases, protected object, measuring equipment and vibration and shock generators (prototype).
Недостатком прототипа являются 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 стенде для исследования ударных нагрузок систем виброизоляции, содержащем основание, на котором расположены дополнительные плиты с закрепленными на них виброизолируемыми аппаратами и регистрирующая аппаратура, на основании установлена аппаратура летательных аппаратов, например два одинаковых бортовых компрессора для получения сжатого воздуха на борту летательного аппарата, при этом один компрессор установлен на штатных резиновых виброизоляторах, а другой компрессор установлен на исследуемой двухмассовой системе виброизоляции, включающей в себя резиновые виброизоляторы и упругодемпфирующую промежуточную плиту с виброизоляторами, например, в виде пластин из полиуретана, которые, так же как и штатные резиновые виброизоляторы компрессора, установлены на жесткой переборке, которая через вибродемпфирующую прокладку установлена на основании, а на жесткой переборке, между компрессорами, закреплен вибродатчик, сигнал с которого поступает 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, а затем сравнивают полученные амплитудно-частотные характеристики от работы каждого из компрессоров и делают выводы об эффективности виброизоляции каждой системы, на которой они установлены.This is achieved by the fact that in the stand for studying the shock loads of vibration isolation systems containing a base, on which additional plates with vibration-insulated devices fixed to them and recording equipment are located, the aircraft equipment is installed on the base, for example, two identical on-board compressors for receiving compressed air on board the aircraft, while one compressor is installed on standard rubber vibration isolators, and the other compressor is installed on the studied two-mass a vibration isolation system including rubber vibration isolators and an elastic damping intermediate plate with vibration isolators, for example, in the form of polyurethane plates, which, like the standard rubber compressor vibration isolators, are mounted on a rigid bulkhead, which is installed on the base through a vibration-damping pad and on a rigid one to the bulkhead, between the compressors, a vibration sensor is fixed, the signal from which is fed to the 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, and then compare the obtained amplitude-frequency characteristics from the operation of each of the compressors and draw conclusions about the effectiveness of vibration isolation of each system on which they are installed.
На фиг. 1 представлен общий вид вибростенда, 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 the shaker, in FIG. 2 is a circuit diagram thereof, in FIG. 3 is a mathematical model of the system “
Стенд для исследования ударных нагрузок систем виброизоляции (фиг. 1) состоит 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. При этом один компрессор 1 (фиг. 2) установлен на штатных резиновых виброизоляторах 7, а другой компрессор 2 установлен 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, так же как и штатные резиновые виброизоляторы 7 компрессора 1, установлены на жесткой переборке 8, которая через вибродемпфирующую прокладку 11 установлена на основании 12. На фиг. 3 показана математическая модель двухмассовой системы «компрессор 2 на промежуточной плите 4 с виброизоляторами 5 и 6»,The stand for the study of shock loads of vibration isolation systems (Fig. 1) consists 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
C2 и m2 - соответственно жесткость виброизоляторов 5 и масса компрессора 2,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.On a
На основание 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 установлен датчик 38 для измерения амплитудно-частотных характеристик основания, сигнал с которого поступает на усилитель 10 и спектрометр 9.On the
Стенд для исследования ударных нагрузок систем виброизоляции работает следующим образом.The stand for the study of shock loads of vibration isolation systems works 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 (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, расположенного перпендикулярно оси корпуса 15, с помощью винтов 29. Внутри корпуса 15 и соосно ему расположен мембранный передающий элемент 14, который имеет цилиндроконическую часть, установленную в корпусе с тороидальным зазором 27 в нижней части, имеющим 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 и 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) contains a quick-
Диагностическое ударное устройство работает следующим образом.Diagnostic shock device operates as follows.
При ударе об испытательную поверхность исследуемого объекта (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 (не показан), в котором частотные характеристики получают с помощью спектрального анализа сложных сигналов, основу которого составляет быстрое преобразование Фурье, например, с помощью двухканального анализатора (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) 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.A variant is possible when for conducting a harmonic analysis of the vibration-isolating system “the
Возможен вариант, когда основание 12, на котором через вибродемпфирующую прокладку 11 установлена жесткая переборка 8, соединено со стержневой пространственной системой виброизоляции, включающей в себя упругие платформы: верхнюю 40 и нижнюю 42, между которыми шарнирно закреплены стержневые упругие элементы 41 (фиг. 2), позволяющие контролировать все шесть координат перемещения бортовых компрессоров 1 и 2 (перемещение по координатным осям XУZ и углы поворотов ϕ1; ϕ2; ϕ3 относительно этих осей) при ударных и вибрационных нагрузках.A variant is possible when the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017133774A RU2665322C1 (en) | 2017-09-28 | 2017-09-28 | Test bench for testing impact loads on vibration isolation systems |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017133774A RU2665322C1 (en) | 2017-09-28 | 2017-09-28 | Test bench for testing impact loads on vibration isolation systems |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2665322C1 true RU2665322C1 (en) | 2018-08-29 |
Family
ID=63460065
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017133774A RU2665322C1 (en) | 2017-09-28 | 2017-09-28 | Test bench for testing impact loads on vibration isolation systems |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2665322C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112414656A (en) * | 2020-11-06 | 2021-02-26 | 中国电子科技集团公司第十四研究所 | Cabin section vibration test automatic transmission installation system |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5295388A (en) * | 1992-01-30 | 1994-03-22 | Westinghouse Electric Corp. | Apparatus and method for inpact testing for electric generator stator wedge tightness |
RU2558688C1 (en) * | 2014-05-14 | 2015-08-10 | Олег Савельевич Кочетов | Method of testing of multi-weight vibration insulation systems |
RU2605668C1 (en) * | 2015-08-10 | 2016-12-27 | Олег Савельевич Кочетов | Test bench for testing impact loads on vibration isolation systems |
RU2637719C1 (en) * | 2016-12-27 | 2017-12-06 | Олег Савельевич Кочетов | Stand for researching shock loads of vibration insulation systems |
-
2017
- 2017-09-28 RU RU2017133774A patent/RU2665322C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5295388A (en) * | 1992-01-30 | 1994-03-22 | Westinghouse Electric Corp. | Apparatus and method for inpact testing for electric generator stator wedge tightness |
RU2558688C1 (en) * | 2014-05-14 | 2015-08-10 | Олег Савельевич Кочетов | Method of testing of multi-weight vibration insulation systems |
RU2605668C1 (en) * | 2015-08-10 | 2016-12-27 | Олег Савельевич Кочетов | Test bench for testing impact loads on vibration isolation systems |
RU2637719C1 (en) * | 2016-12-27 | 2017-12-06 | Олег Савельевич Кочетов | Stand for researching shock loads of vibration insulation systems |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112414656A (en) * | 2020-11-06 | 2021-02-26 | 中国电子科技集团公司第十四研究所 | Cabin section vibration test automatic transmission installation system |
CN112414656B (en) * | 2020-11-06 | 2023-02-10 | 中国电子科技集团公司第十四研究所 | Cabin section vibration test automatic transmission installation system |
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 | |
RU2557332C1 (en) | Stand for testing vibration isolation systems | |
RU2558688C1 (en) | Method of testing of multi-weight vibration insulation systems | |
RU2607361C1 (en) | Method of testing multimass vibration isolation 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 | |
RU2665322C1 (en) | Test bench for testing impact loads on vibration isolation systems | |
RU2596232C1 (en) | Test bench for multimass vibration isolation systems | |
RU2603826C1 (en) | Method of analyzing two-mass vibration isolation systems | |
RU2658095C1 (en) | Test bench for testing impact loads on vibration isolation systems | |
RU2639568C1 (en) | Stand for researching shock loads of vibration insulation systems | |
RU2647987C1 (en) | Method of testing multimass vibration isolation systems | |
RU2654835C1 (en) | Method for study of shock loads of two-mass vibration isolation system | |
RU2017143374A (en) | STAND FOR THE RESEARCH OF SHOCK LOADS OF VIBRATION INSULATION SYSTEMS | |
RU2015130859A (en) | STAND FOR VIBROACOUSTIC TESTS OF SAMPLES AND MODELS | |
RU2637718C1 (en) | Method for examining dual-mass vibration insulation systems | |
RU2642155C1 (en) | Bench for models of vibration systems of ship engine room power plants vibro-acoustic tests | |
RU2643193C1 (en) | Test bench for vibration isolators resilient elements testing with piezoelectric vibrator | |
RU2650848C1 (en) | Method of testing multimass vibration isolation systems | |
RU2643191C1 (en) | Test bench for vibration isolators resilient elements testing | |
RU2018140691A (en) | STAND FOR RESEARCH OF SHOCK LOADS OF VIBROINSULATION SYSTEMS | |
RU2020131828A (en) | Stand for the study of shock loads of vibration isolation systems | |
RU2659306C1 (en) | Method of analyzing two-mass vibration isolation systems |