Нагружающее устройство для центрифуги

 

во для ЦЕНТРИФУГИ, содержатся- ; р;,,бопровод , заполненный вязкой н идкость;. . испо.чиительный сильфон с глухим динин -;. установленный на одном из концов т:)убопровода , приемный сильфон, соелг.иеиныи с трубопроводом, отличающееся тем. что. с целью компенсации влияния цсмггр.ннжны.х сил на сильфоны, трубопровод установлен перпендикулярно оси врапхения центрифуги , в конце трубопровода, противоположном исполнительному сильфону, установлен груз с зазором относительно трубопровода, соединенный с днищем исполнительного сильфона посредством тяги, а приемный сильфон установлен вдоль оси Центрифуги. (Л 00 О5 ю 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

° л) Г15 В 500

) Л

ОПИСАНИЕ V..-=: з?ЕТЕНИГ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3478090)25-06 (22) 30.07,82 (46) 15.04.84. Бюл. № 14 (72) В. Т. Глушко и В. Я. Хаин (7! ) Днепропетровский ордена Трудового

Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта им. М. И. Калинина (53) 62-82 (088.8) (56) 1. Покровский Г. И. и др. Центробежное моделирование для решения инженерных задач. М., 1953, с. 96, рис. 13.

2. Агейкин Д. И. и др. Датчики систем автоматического контроля и регулирования (справочные материалы) . М., Машгиз, 1959, с. 502, фиг. 211.,„ЯЦ,„ 1086241 (54) (57) 1. НЛГРУЖ.Ц0ЩГЕ У(.:ТР()11(ВО ДЛЯ ЦЕНТРИФУГИ, с()держа цс. бопровод, заполненный вязкой жпдкос.гь исполнительный сильфон с глу им днищ .;,. установленный на одном из концов трубопровода, приемный спльфон, соединенный с трубопроводом, отлачави<ееся тем, что. с целью компенсации влияния центр,.()i жны: сил на сильфоны, трубопровод )сг lllOBëåí перпендикулярно оси вращения центрифуги, в конце трубопровода, противоположном исполнительному сильфону, установлен груз с зазором относительно трубопровода, соединенный с днищем исполнительного сильфона посредством тяги, а прием ньп1 сильфон установлен вдоль оси центрифу ги.!

J) 621!

2. Ус гройство II(> II. 1, отли <ающееея тем, и!<>. (!«елью;„овышения эффективности иере>ьв ш периодических нагрузок, между грузох« и тягой разчеIIIE H упругий элемент.

> 3. Устройл ««> по п. 1, отличающееся теч, !то в гру,с выполнены дросселирующие отверстия. 1. Устройство по ип. 1 и 2, отличи«ощееся .Гс)I, ЧТО KOII(.ll TP(>00IIPOl30 l3, В KOTOPOÌ РВС«п)ложен I руз, снаожеH съемной заглушкой, Р1:;Обр(Т(llll(ОТНОСИТСЯ K ОбbCI>1III>l>«Гидр<и!ри««>пах< с возвратно-поступательным

«>(рсч Iil<. !исм рабочего органа и может быть использовано .(ля дистанционной пере- 5 дачи воздействия на конструкцию, находяи!ук>ся во вращающейся центрифуге.

Р1звсстно нагружающее устройство, ис«ю,!ь !уемое для испытания моделей на прочность центробежными силами (1) .

11едостатком известного устройства являются его ограниченные возможности, поскольку в нем нельзя создавать местную нагрузку 113 часть чодели, изменяющуюся

IIo Определен!к)чу:!«!кону.

11з««TIIO а кжс нагру)каю!цее устройст- 15

ВО, с<> I(р:к . I .<)(трубопровод, заполненный вяз <О;! жи 1«.." I ьii),:,!Сполнитель«!ЫЙ сильфон с глух«1)! («и II()I, улановленный на одном из кои!Гов тр ()<>ilpoBo;13, приемный сильфон, соеди;!Сипый трубопроводом (2) .

t1vë<>c !«3 гк< )1 известного устройства яв. I5IcT>г» в< д(I(ë вие на сильфоны центробе.к ll>JX cllл,:<,«кол и, заполняю«цей трубопровод, «" „;i<:«озволяет изменять >ilccTllx 10 и«!!.р .)ку «.;1 и дел! . Но требуемому закону, эфф(к; «!Вно:!С.)с,«(«вать периодические наГРХ BKJI.

111E . Ih из и».(!>0«ия — компенсация

В.«ИЯПИЯ ЦС Нтj)» >ЕЖ;Н>! Х СИ,« I!3 СИЛЬфОНЫ, Указанная Itic c il;lостиГается I см, «то в

II3ãðóæ3þùåì ус гроил Ве дл» .!ен ри((> и, 30 содержащем Tp ()<)llj)oB03„3311(>„IIIcll «1>i!i вязкой жидкост«ио, исполнительный (ч„".>. фон с

ITIóKèì, kíHùåì, установленный fiii одном JIB концов трубопровода, приемный си,ll>(l)<)I, со( диненный с труоопроводом, труб )«pOB();1, хсгановлен перпендикулярно ocl! Вращения центрифуги, в конце трубопро!«>.!3, противоположном исполнительному (игц <1)он, установлен груз с зазором относительно трубопровода, соединенный с днипге l исполнительного сильфона !юсредствоч T»l и, а приечный сильфон установлен вдоль оси цент1эи<()уги

II3 к<:и!е гр 3 закреплены съемные плас"; ны с,lj)occc«IIIð cK)ilkHìè отверстиями.

6>. Устройство ilo пп. 1 — 4, отлис<ающее(я т(ч, ITÎ исполнительный сильфон 1!о.1кл!о-! ен к трубопр(ягоду отрезком «иокого .ii i3«ira, а тяга Bk>illoëíåíà гибкой.

6. Устройство 110 пп, 1 — 5, ог.«и <ати.ее(я те"vl, ITо приемный сильфон связа!«с «руб О I I р 0 В О, 1О м д О: i O т « I i i (, . Ь « I I >I ) I Т j) >, б О f I р < > В i >;; (::, У(тинов. «I l!>>f>1 Ч.«О !Ь 0(И ПЕИ I",:>!П>(I И.

IIpH этом:(ж у I j> Ho÷ и тягой может бьггь разме!цен упруi ий элемент, в грузе могут быть выполи:ены,,росселиру«о:цие отвс рстия, Koii(. тру60llpoB<) kcI, в котором расположен груз, снабжен съсчной заглушкой, а на конце гр з«! за..ренлены сьемные

«l.l3ñòèHû с дросселирукн!«!! и отверстиях«и.

Кро«!е того, испО,III«lT(,".ьный сильфон подклю>IOII к трубопроводу Отрезком гибкого

l I i, «с! и Га, тЯГ3 BI>l l,o, i «(. 113;:«бк(>Й. JJ 1«пие >1 !1ы Й

< и,«ьф<>н ГВязан с т р,()<)lip<)подом до«олнигсльиым трх бои роно,i()xl, . Становлеииым и !оль оси и<:!грифу:!.

На фиг. 1 показано нагружаю«цее устройство, cì<>«ï ij)oBBHllc)c на центрифуге, II p0d0 1 ЬНЫ!I 1) аз р(з: 113

Bf>IIIO1 fICНИ Я > C) ),> ИСтва, ". КОТОРОМ «С ж;«Х гр) зоч и ) 5<1<>J . Ста««ов и иа пружи II3 и в

ГРУЗЕ ВЫ«ОдJI! I!«>. ДРО(СС, ll; Р I<):ÏHÐ ОТ«!ЕП< ТИ5!: Нс> фИ« 3 ВарИ3«1 ВЬ«ИO,!1!31>Hÿ ) СТp()I,ств3, в ко!Ором труоопрозо.(снабжен заIT, ; lllKolI, груз с !абжен съечнычи 1113сТНН3МИ, И Ii().1:-11110ËÜÍÛé СИЛЬфОН IIОДКЛЮЧЕН К трубо«роводу отрезкоч и:бкогO !llланга и

ТЯ . il Г>Ы I!0,1:«СН 3 I H() KOH.

I ld! ружа«о!цее устро!!с!ВО д,!я центрифуI H c0cToilT I ci фи . 1 1;«з Тр<, 00f1poBÎ 13 1, за«олпе. ного вязкой жидкостью 2, исполнисН «ьфон 1 3 (Гл ) . H)1,1ни«цех« 4, уста!к>пленного 113 01:-к>м:I I кои!10B трубопровода 1, прием ного с и.<п,<1>О«13;). Труб о!«роВод 1 закреплен lie!)i;ei-,ÄiJIKi,I5II):к> оси 0 — О центрифуги, с()стоян«ей llз осевой части 6, рабочего 7 и компенсационного б плечей.

Б закрытом конце 9 трубопровода 1, противо«<>ложном сильфону Л, установлен с зазором (не показан) груз 10, связанный тягой 11 с дни!цем 4.

;:1г!ище 4 сильфона 3 Ilcðå T3åò необходимое мест«ки Воздействие на модель 12, расположенну!о иа каретке 13 рабочеi о,плеча 7.

Кох«п(нсационное Ilлечо 8 связан<> с кареткой 11.

Гр з 1О может быть с(((ип(!1 с I »го>! 11 пос1)едствОГ>! IIP>< iKHI!i,. !;), I О <>ВВО.IЯ(т lli. 1086241 чертежу). Для того чтобы центробежная сила, действующая со стороны жидкости 2 lfll днище 4, 1101HocTblo компенсировалась при любых частотах п вращения устройсгва, нее обходимо подобрать массу m компенсирую1цего груза 10.

Со стороны жидкости 2 на днище 4 дсйи ствует центробежная сила:

Рt

f=P(Zkn) 5,/1М, vf(ãã.) ь о

F, =m г (2/4), 3 редавать на сильфон 3 и модель 12 быстро переменные усилия, поскольку при соответст венно подобранной жесткости пружины 1, груз 10 практически не колеблется. (фиг. 2)

Для того чтобы уменьшить собственны колебания груза 10 на пружине 15, послед ний мо:кет быть выполнен с дросселирую шими отверстиями 16. В том случае, есл необходимо регулировать затухание коле баний груза 10, трубопровод 1 может быт закрыт съемной заглушкой 17, открывающей !0 доступ к сменным пластинам 18 с дросселирующими отверстиями(не обозначены), связанным с грузом 10 (см. фиг. 3).

Для использования устройства в центрифуге с касающейся кареткой, когда последняя закреплена на плечах нежестко, а шар15 нирно, исполнительный сильфон 3 подсоединен к трубопроводу 1 отрезком гибкого шланга 19, причем тяга 11 должна быть в этом случае выполнена гибкой, например в виде троса. 20

Для удобства передачи сигнала на сильфон 5 последний может быть соединен с трубопроводом 1 в виде дополнительного трубопровода 20, установленного вдоль оси Π— О.

Устройство работает следуюшим образом.

В том случае, когда нагружающее устройство не вращается, к днищу (не обозначено) сильфона 5 прикладывают усилие, направленное rlo оси Π— О. Это усилие воспри30 нимается жидкостью 2 и передается днищу 4 сильфона 3, а затем на модель 12 и перемешает в ту же сторону груз 10 с тягой 1!.

При вращении нагружающего устройства вокруг оси Π— О (вместе с центрифугой) на жидкость 2, расположенную в трубопро- 35 воде 1, действует центробежная сила, стремящаяся переместить днище 4 сильфона 3 вправо (по чертежу). В то же время на груз

10 действует центробежная сила противоположного направления, которая через тягу 11 стремится переместить днище 4 влево (по где р — плотность жидкости;

S — площадь сечения трхбопровода 1; г, — расстояние от оси вращения О 0 до днища 4; п11к — масса жидкости в правоч (по чертежу) участке трубопровода От оси Π— О до днища 4.

Со стороны груза 10 на днище 4 чсрсз тягу 11 передается сила F2 !противоположного направления: где rz — расстояние от оси 0 — О до груза О.

Ком пснсация будет полной. если Ff = Fz, тог1а требуемая масса m груза 10 в зависимости от его местоположения и др ги; параметров определяется из выражения

А

2 " 1

Г!рименение предлагаечого агружа1Ощего устройства для центрифуги позвол1гг проводить испытание чодел Il строительных конструкlI и11 и других х 3, 1Ов Ilplf сложном сочетании объемных и lloBeðêíoeòíû eил, гго даст возможность испытывать конструкции не только на постоя.IHoe действие силы тяжести, но и на действие импульсных спл.

Тем самым расширяются во»fomffoesff применения центрифуги тля lfeпытапий чодслей конструкций и сооружсllllll прп проведении научных исследований чс1одоi1 I .elfòðo0eæного моделирования.

Сос1авитсль О. Огаиесов

Редактор М. 11иткипа Техред И. Верес Корректор М. немчик

:1а к I ç 22! 0 36 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Г1роектная, 4