SU63159A1 - Стэнд дл вибрационных и ударных испытаний - Google Patents

Description

Предлагаемый стенд предназначен дл  испытани  машин, аппаратов и других конструкций,работающих в услови х вибрациониого и ударного режимов, с целью вы влени  вли ни  инерционных усилий на, работоепоссбность и динамическую прочность Hx,ai также с целью вы влени  деталей, собстен«а  частота которых лежит в зоне частот возмущающих колебаний.

В стенде применена платформа, установленна  на подвесках и триводимЗЯ в колебательное движение. Основной отличительной особенностью предложенного стенда  в .л етс  то, что качающиес  опоры, расположенные со стороны привода выполнены в ввде неравноплечего коленчатого рычага, на: короткое плечо которого опёрта платформа, а длинное служит дл  сообщени  колебаний платформе, с целью уменьшени  износа трущихс  частей стенда.

На чертеже фиг. 1 изображает примерную форму выполнени  пред .ложенного стенда - боковой вид с частичным разрезом, фиг. 2 - то же в плане, фиг. 3-вид спереди, фиг. 4 и 5 - детали.

Вибрационный стенд состоит из подвижной Т1латфо1рмъ1 1 и при водного механизма. Конструкции, под .лежащие испытанию, закрепл ютс 

в переставных салазках 2 с похющью болтов, закладываемых в Т-образные пазы. Рассто ние между ос ми салазок устанавливаетс  в соответстви.и с размерами испытуемых объектов и фиксируетс  болтами 3, предохранёнными от самопроизвольного отвинчиваш1   контргайками 4.

С одной стороны платформа опираетс  на простые качающиес  стойки 5, а с другой стороны - на неравноплечие коленчатые рычаги 6. Эти рычаги прикреплены к станине при помощи шарниров 15. Платформа 1 соединена с коротким плечом каждого из рычагов 6 щарнирами 14 при ПОМОЩИ Z-образных подвесок. Благодар  такой форме подвесок, лини  действи  возмущающей силы приближена к центру т жести испытуемого объекта, что сказываетс  «а уменьшении нагрузки на опоры.

AloTOp, служащий дл  сообщени  колебаний платформе, устанавливаетс  на отдельном фундаменте, изолированном от основ-ного. Главный вал 7 соедин етс  с приводным мотором 8 при помощи специально стержневой упругой муфты 9 высокой податливости, хорошо копленоИрующей параллельные и углоч&ые сМвщени  валов, а также в значительной .мере защищающей (мотор

ст возникающих в машине в -браций и ударов. Дл  сглаживани  «еравно мерности нагрузки и обеспечени  плавности хода главный вал снабжён маховнком 10, конструктивно объединён1ным с упругой муфтой. Главный вал имеет три опары, представл  ощие собой |роликовые подшипники 11, причём -крайние подшипники, услови  работы которых легче, чеМ среднего подшипника , выбраны соответственно меньшими . В промежутках между С510pa .Min 11 главного вала 7 помешены стальны е калёные кулачки 12 и 13, осуш,ествл ющие, в; зависимости от установки, гармонические колебани  или удары. Кулачки 12, служаш ,ие дл  осушествлени  плавных колебаний , вы полнены в виде эксцентрика . Ось его |смеш,ена по отношению к оси главного вала на величииу , определ емую амплитудой гармонических колебаний. Кулачки 13, служашие дл  осушествлени  колебаний с ударами, выполнены в виде полудисков, центр кривизны которых также смеСцён относительно оси врашени  главного вала. Конструктивно кулачки обоих типов помещены на одной втулке, поэтому перестановка их производитс  одновременно. После соответствующей , установки кулачки закрепл ютс  пэтайньрми стопорными винтами, предохран ющими их от аксиального смещени  в процессе работы.

Применение коленчатых рычагов 6 позвол ет снизить значение фактора износа деталей стенда до практически приемлемой величины. Действительпо, при применении об ычиог о к р ив о щип н о- щ ату п но г о привода давлени  па вай и палец кривошипа определ аиСь бы колеблющейс  массой, амплитудой и частотой , равпой числу оборотов вала кривоши1па. В случа1е возрастани  величины этих . факторов одновременно ДОСТИГЛИ1 бы максимума нагруз ки .и окружна  скорость навале и пашьце кривошипа, что С01пр 1жено с ускоренным износом. Применением коленчатых рычагов: этот педостаток в значительной мере устран етс . Главный вал, 7, у которого

окружна  скорость па опорных шейках сравнительно велика, воспринидгает в несколько раз меньшее усилие, чем оси 14 и 15, окружна  скорость которых относительно втулок рычагов 6 мала из-за малого угла качани  последних.

Благодар  Z-o6pa3Hoii форме подвесок платформы, лини  действи  воз.мущающей силы приближаетс  к центру т жести испытуемого объекта, что сказываетс  на уменьшении нагрузки на опоры.

Роль квазиупругой силы в колебл ЕОщейс  системе исполн ют сменные спиральные пружины 16 и 17. нажимающие па концы рычагов 6. Пружины насажены на фасонньп стержень 18, снабжённый у конпсв нарезкой и прикреплённый шарнирно к фундаментной раме 19. Pei лирование предварительного- сжати  пружин производитс  гайка-ми 20 и 91.

При в-озбуждении гармонических колебаний эксцентрики кулаков 13 воздействуют на посаженные па ос х 22 ры-чагов 6 ролики 23, в основном состо щие из роликового по-дшипн-ика: 24 с насаженным на него стальным ко-леном и шлифованным ободо-.м 25.

Характеристика пружин 16 и 17 обеспечивает возможность настрснки системы в резонанс с частото| 1 возмущающей силы, че.м- дс-стигаютс  оптимальные услови  колебаний , при которых затрата энергии минимальна.

Дл  выполнени  ударных испытаний каждый из рычагов 6 снабжён калёными упорами 26. Вследствие повыщенного изно:са этих деталей, предусмотрена: их лёгка  замена.

При удар-ном режиме испытаний вращающи-ес  совместно с главным валом 7 ударные кулаки, возде)ству  на упоры 26 рычагов 6, нагружают верхние пружины 16 и освобождают нижние 17. Удар происходит после срыва упоров с кулако-в и осуществл етс  за счёт накопд-енной верхней пружиноГ энергии. Здесь возможны два c:iyча . В первом - основную энергию уда,ра -поглощают нижние пружины, остальна  часть гаситс  дерев нным буфером 27, Максимальное ускорелие возникает в момент срыва упоров 26 с кулаков 13. Во втором случае - основную энергию поглощает буфер 27 и ускорение достнгает максиму1ма после соприкосновени  рьгчагов 6 С буфером 27 в лШМент отдачи. Вибрационна  нагрузка дружин- 16 и 17 со временем может привести к их пололже вследствие усталости, что св зано с опасностью дл  обслуживающего персонала . Учитыва  это обсто тельство , дл  пружин -предусмотрены специальные защитные кожухи 28. Механизм вибрационного стенда смонтирован на жёсткой сварно-й раме 19, прочно заделываемо в массивный фундамент 29.

Настройка стенда заключаетс  в созда нии условий дл  выполнени  системой строго га,рМонических колебаний наперёд заданной частоты и амплитуды или периодических ударов с онределённым, кратковременно действующим, ускорением. В первом случае возможны два варианта настройки. При длительных и однообразных испытани х, во избежание излКШнего расхода энергии и повышенного износа, деталей приводного механизма, рекомендуетс  резонансна  настройка. Резонансна  ьастройка заключаетс  в получении совпадени  собственной частоты колебан )ий системы с частотой возмутцающей силы. Так как частота свободных колебаний системы  вл етс  функцией колеблющейс  ;accы и характеристики восстанавливающе силы, то резонасна  настройка может быть достигнута или за счёт изменени  колеблющейс  л1ассы (например, дополнительным баластОМ) или (что предпочтительней ) - за счёт изменени  характеристическо-й посто нной сниральных пружин.

При разнообразных и кратковременных испытани х допустима полужёстка  настройка, заключающа с ; в том, что зат жку нижних пружин значительно ос;1абл ют, сравнительно с зат жкой верхних гарантиру  тем( самым непрерывное соприкосновение ролика с кулако1М1 за счёт разности нажати  пружин. Критерием дл  прекращени  дальнейшего ослаблени  нижней пружины  вл етс  исчезновение биений и устанОВление строго гармонических колебаний. Изменение амплитуды колебаний о;существл етс  путём замены кулаков. Переход с вибрационного режима иснытаний па ударныГ, и наоборот, легко- достигаетс  перемещением кулаков на главном валу.

Дл  испытани  машин и аппаратов их можно устанавливать или в рабочем полол енпи, или таким образом , чтобы направление действ ш инерционных усилий совпадало с наиболее у звимым дл  испытуемо го объекта направлением. Весьма желательно, чтобы оба положени  совпадали. В тех случа х, когда спытуемый объект не может быть установлен непосредственно на салазках ПОДВИЖНО платформы, возможно применение вспомогательных угольников. Серьёзное вн1имание необходпмо обратить на жёсткость этих угольн-иков, чтобы их собственные колебани  не искажали результатов испытаний.

Проверка соответстви  вибрационного режима техн ческим услови л ( прО 13вод тс  впбpoгpaфo. Величина ускорени  при ударно. режиме определ етс  акселерометром , устанавливаемым возможно ближе к испытуемому объекту.

Предмет п з о б р е т е н i  

Claims (2)

1.Стенд дл  вибрац юнных и ударных спытаний, платформа которого установлена на качающ хс  опорах, о т л и ч а О щ и и с   тем. что, с целью уменьшен 1  износа детале стенда, опОры, расположенные со стороны привода, выполнены в виде неравноплечих коленчатых рычагов 6, naj короткие плечи которых 0пёрта платформа, а - св заны с 1р водол1 дл  сообще 111  колебании платформе.

2.OopN a выполне 1   стенда по п. 1, о т л и ч а 0 щ а   с   тем, что платформа опёрта на коленчаты рычаги 6 при -помощ Z-образных подвесок, с целью пр;ибл жени  линии действи  возмущающих к центру т жест) испытуемой конструкции .

Фиг. 1

Фиг. 3

/V i

Э ,

JS