SU456169A1

SU456169A1 - Device for the suspension of the product when it is tested on a vibration or shock stand

Info

Publication number: SU456169A1
Application number: SU1644114A
Authority: SU
Inventors: Сергей Александрович Громов; Владимир Александрович Кудрявцев
Original assignee: Предприятие П/Я А-1772
Priority date: 1971-04-07
Filing date: 1971-04-07
Publication date: 1975-01-05

Description

1one

Изобретение относитс к испытательным машинам.The invention relates to testing machines.

При «спыталии изделий на вибрационных и ударных стендах по вл етс необходимость использовать стенд, грузоподъемность которого меньше веса издели . В таких случа х прибегают к подвеске издели с помощью упругих элементов (пружин, резиновых шнуров и т. п.), жестюость которых выбираетс с тем условием, чтобы собственна частота подвешенного издели была в несколько раз меньше минимальной частоты возбуждаюш,ей силы . Недостатком такой подвески вл етс необходимость замены упругих элементов или их «переналадки (например, укорачи.вание резиновых шнуров) при изменении веса издели , что само по себе вл етс трудоемким процессом и не может быть осуш,ествлено в случае изменени веса издели в процессе испытани (на.дример, вследствие заполнени издели жидкостью).When testing products on vibratory and shock stands, it is necessary to use a stand whose carrying capacity is less than the weight of the product. In such cases, the suspension of the product is resorted to by means of elastic elements (springs, rubber cords, etc.), the stiffness of which is chosen with the condition that the intrinsic frequency of the suspended product is several times less than the minimum frequency excited by the force. The disadvantage of such a suspension is the need to replace the elastic elements or their retooling (for example, shortening rubber cords) when the weight of the product changes, which in itself is a laborious process and cannot be dried out if the weight of the product changes (for example, due to the filling of the product with liquid).

В известной мере от1мечеН|Ные трудности могут быть преодолены при использовании известных устройств дл подвески грузов, содержащих упругий элемент, поворотный относительно горизонтальной оси кулачок, поверхность которого имеет круговой участок с центром окружности «а оси поворота кулачка и участок переменного радиуса :возрастающего по направлению к упругому элемен2Notably, difficulties can be overcome with the use of known devices for suspending loads containing an elastic element, a cam pivotal with respect to the horizontal axis, the surface of which has a circular portion with the center of the circle "of the cam pivot and the variable radius: increasing towards elastic element2

ту, ги:бкую св зь дл соединени упругого элемента с изделием, облегающую упом нутые участки поверхности кулачка. ДостоинCTBOiM таких устройств вл етс возможность автогматического уравновешивани издели при изменении его веса. Однако, средства автоматического обеспечени посто нства собственной частоты колебаний подвешенного издели при изменении его веса в них не предусмотрены .tu, gi: side connection to connect the resilient element to the product, encircling the said surface areas of the cam. An advantage of such devices is the possibility of autogmatic balancing of the product when its weight changes. However, the means of automatically ensuring the constancy of the natural frequency of oscillations of a suspended product when its weight changes they are not provided.

Предлагаемое устройство отличаетс от известных тем, что участок поверхности кулачка , имеющий переменный радиус кривизны, выполнен по параболе, фокус которой расположен на оси поворота кулачка. Это позвол ет автоматически обеспечить посто нство собственной частоты колебаний подвешенного издели при изменении его веса. На чертеже изображена принципиальна The proposed device differs from the known ones in that the surface of the cam, having a variable radius of curvature, is made in a parabola, the focus of which is located on the axis of rotation of the cam. This makes it possible to automatically ensure the constancy of the natural frequency of oscillations of a suspended product when its weight changes. The drawing shows the principal

схема описываемого устройства.scheme of the described device.

Устройство содержит упругий элемент 1, закрепленный одним концом на основании 2, кулачок 3, который люжет поворачиватьс относительно горизонтальной оси 4, и гибкуюThe device comprises an elastic element 1, fixed at one end on the base 2, a cam 3, which is rotatable about a horizontal axis 4, and flexible

св зь 5 дл соединени упругого элемента 1 с изделием 6. В качестве упругого элемента могут быть использованы обычные пружины раст жени или сжати , пневматические амортизаторы и другие элементы с подобными свойствами. Гибка св зь может бытьa connection 5 for connecting the elastic element 1 with the product 6. As the elastic element, conventional tension or compression springs, pneumatic shock absorbers and other elements with similar properties can be used. Bend communication can be

выполнена например в виде тонкой стальной ленты, троса и т. п. Поверхность кулачка 3 имеет круговой участок 7 с центром окружности на оси поворота кулачка и сопр женный с ним участок 8 переменного радиуса, выполненный по параболе, фокус которой также находитс на оси поворота кулачка. Радиус кривизны участка 8 увеличиваетс по направлению к упругому элементу 1. Гибка св зь прилегает к участкам 7, 8 поверхности кулачка и прикреплена к последнему в месте сопр жени этих участков зажимом 9.made for example in the form of a thin steel tape, cable, etc. The surface of the cam 3 has a circular section 7 with the center of the circle on the axis of rotation of the cam and a section 8 of variable radius adjoining it, made along a parabola, which also has a focus on the axis of rotation of the cam . The radius of curvature of section 8 increases towards elastic element 1. The bending of the connection is adjacent to sections 7, 8 of the cam surface and attached to the latter at the junction of these sections by clip 9.

Подготовка устройства к работе осуществл етс в два этапа. Па первом этапе (положение I), обозначенное штрих-пунктирной линией ) изделие 6 устанавливаетс над столом испытательного стенда 10 таким образом, чтобы отсутствовали провисани ветвей гибкой св зи и деформаци упругого элемента. При этом кулачок находитс в начальном положении относительно оси 4. На втором этане осуществл етс плавное опускание издели на стол испытательного стенда (см. положение П). При этом кулачок поворачиваетс на такой угол, что вертикальность сход щей с кругового участка 7 ветви гибкой св зи не нарушаетс , а длина контакта другой ветви гибкой св зи с участком 8 переменного радиуса возрастает на величину деформации упругого элемента. Плечо действи силы со стороны упругого элемента приобретает такое значение, при котором моменты относительно оси поворота кулачка будут равны, т. е. вес издели уравновещен.Preparation of the device for operation is carried out in two stages. In the first stage (position I), indicated by a dash-dotted line), product 6 is installed above the table of the test stand 10 so that the flexible link branches do not sag and the elastic element deforms. In this case, the cam is in the initial position relative to the axis 4. On the second ethane, the product is gradually lowered onto the test bench table (see position II). In this case, the cam rotates at such an angle that the verticality of the flexible communication branch descending from the circular section 7 is not disturbed, and the contact length of the other branch of the flexible communication increases with the variable radius 8 by the amount of deformation of the elastic element. The leverage of the force on the side of the elastic element takes on such a value that the moments relative to the axis of rotation of the cam will be equal, i.e., the weight of the product is balanced.

Параметры устройства выбираютс такими, чтобы выполн лись два услови :Device parameters are chosen such that two conditions are met:

условие сохранени равновеси системыsystem balance condition

,,

где Q - вес издели 6,where Q is the weight of product 6,

г - радиус кругового участка 7, С - жесткость упругого элемента 1, г- текущее значение радиуса участка 8, Ф - угол поворота кулачка 3,g is the radius of the circular section 7, C is the rigidity of the elastic element 1, g is the current value of the radius of section 8, F is the angle of rotation of the cam 3,

и условие посто нства собственной частоты колебаний подвешенного издели and condition of constant frequency of oscillation of the suspended product

-iK-iK

cR4 cR4

const, mrconst mr

где л - собственна частота колебаний подвешенного издели ,where l is the natural frequency of oscillation of the suspended product,

т - масса издели t is the mass of the product

(остальные обозначени те же, что и в первом условии).(the remaining designations are the same as in the first condition).

Указанным услови м удовлетвор ет выполнение участка 8 поверхности кулачка 3 по параболе, фокус которой находитс на оси поворота кулачка. При изменении веса издели измен етс (в результате поворота кулачка 3) и плечо действи силы со стороны упругого элемента 1, а следовательно, измен етс и углова жесткость устройства, под которой понимаетс приведенна к оси поворота кулачка 3 линейна жесткость упругого элемента 1, определ ема величиной . Поэтому уменьшение собственной частоты подвешенного издели при увеличении его веса автоматически компенсируетс ее увеличением вследствие возрастани угловой жесткости иThese conditions are satisfied by performing the section 8 of the surface of the cam 3 along a parabola, the focus of which is on the axis of rotation of the cam. When the weight of the product changes, it changes (due to the rotation of the cam 3) and the shoulder of the force from the elastic element 1, and therefore the angular rigidity of the device, which means the linear rigidity of the elastic element 1 reduced to the axis of rotation of the cam 3, is also determined. by size. Therefore, a decrease in the natural frequency of the suspended product with an increase in its weight is automatically compensated by its increase due to an increase in the angular stiffness and

наоборот.vice versa.

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл подвески издели при испытании его на вибрационном или ударном стенде, содержащее упругий элемент, поворотный относительно горизонтальной оси кулачок , поверхность которого имеет круговойDevice for the suspension of the product when it is tested on a vibration or shock stand, containing an elastic element, a cam pivoting about the horizontal axis, the surface of which has a circular

участок с центром окружности на оси поворота кулачка и участок переменного радиуса, возрастающего по иаправлепню к упругому элементу, гибкую св зь дл соединени упру/гого элемента с изделием, облегчающую упом нутые участки поверхности кулачка, отличающеес тем, что, с целью автоматического обеспечени посто нства собственной частоты колебаний нодвещенного издели при из:менении его веса, участок поверхности кулачка , имеющий переменный радиус кривизны , выполнен по параболе, фокус которой расположен на оси новорота кулачка.the area with the center of the circle on the cam's axis of rotation and the area of variable radius increasing along the direction to the elastic element is a flexible connection for connecting the elastic element to the product, facilitating the said surface areas of the cam, characterized in that when the oscillation of its weight, the surface area of the cam, having a variable radius of curvature, has its own oscillation frequency of the illuminated product, it is made according to a parabola, whose focus is located on the cam rotation axis.

//////Ул/////////// St /////