Устройство п.м.тривайло для возбуждения колебаний исследуемых объектов в потоке газа или жидкости

 

Изобретение относится к испытательной технике. Целью изобретения является повышение производительности и информативности испытаний исследуемых объектов. Столики 2 параллельно расположенными +- (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

М700 (5D 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4034396/24-28; 4034397/24-28 (22) 13.03.86 (46) 07.08.87. Бюл. № 29 (71) Институт проблем прочности АН УССР (72) П. М. Тривайло (53) 620.178.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1215753, кл. В 06 В 1/10, 1984.

Авторское свидетельство СССР № 1042816, кл. В 06 В 1/10, 1983.

ÄÄSUÄÄ 1327992 А 1 (54) УСТРОИСТВО П. М. ТРИВАЙЛО

ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ КОЛЕБАНИЙ ИССЛЕДУЕМЫХ ОБЪЕКТОВ В ПОТОКЕ ГАЗА ИЛИ ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к испытательной технике. Целью изобретения является повышение производительности и информативности испытаний исследуемых объектов.

Столики 2 параллельно расположенными

1327992 плоскими упругими элементами 5 соединены при помощи фланцев 6 с механизмом регулирования направления колебаний столиков для первого случая выполнения устройства или с основанием 1 с возможностью установочного поворота и фиксации винтами 32 для второго случая выполнения устройства. В каждом столике выполнен паз 7, расположенный параллельно плоским упругим элементам 5 и предназначенный для взаимодействия с механизмом регулировки эксцентриситета эксцентриков. Синхронизирующими зубчатыми колесами 14, установленными на валах 10 с возможностью осевого перемещения, установочного поворота и фиксации винтами 15, валы 10 соединены между собой, а зубчатое колесо 16 привода

17 находится в зацеплении с одним из

Изобретение относится к испытательной технике, . в частности к устройствам для возбуждения колебаний исследуемых объектов, например пучка трубок теплообменных аппаратов.

Цель изобретения — повышение производительности испытаний исследуемых объектов путем исключения операций разборки и сборки устройства при необходимости изменения направления и амплитуд колебаний и повышение информативности испытаний исследуемых объектов путем обеспечения непрерывного авоматического воспроизведения и циклического повторения поля колебаний.

На фиг. 1 представлено устройство для первого случая его выполнения, общий вид с частичным продольным разрезом; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 3— сечение Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4 — устройство для второго случая его выполнения, общий вид с частичным продольным разрезом; на фиг. 5 — сечение  — В на фиг. 4.

Устройство для первого случая его выполнения содержит основание 1, столики 2 для закрепления на них исследуемых объектов 3, размещенных в гидро(аэро)динамичес кой трубе 4. Столики 2 параллельно расположенными и плоскими упругими элементами 5 соединены при помощи фланцев 6 с механизмом регулирования направлений колебаний столиков. В каждом столике 2 выполнен паз 7, расположенный параллельно плоским упругим элементам 5 и предназначенный для взаимодействия с механизмом регулировки эксцентриситета эксцентриков. В основании 1 при. помощи подшип5

30 зубчатых колес 14. Передаточное число зубчатых колес может быть не равно единице.

Вращением за хвостовик 27 или поочередным отвинчиванием и завинчиванием нажимных винтов изменяют эксцентриситет рас положения на валу 10 соответственно шайбы 34 или пальца с жестко закрепленными на них подшипниками 33. При включенном приводе 17 вращаются валы 10 и воздействуют подшипниками 33 на пазы 7, вызывая колебания столиков 2 в перпендикулярном плоским упругим элементам 5 направлении. Направление колебании столиков 2 устанавливается установочным поворотом и фиксацией винтами или непрерывно изменяется при включенном приводе 23 за счет вращения фланцев 6 столиков 2.

6 з.п. ф-лы, 5 ил.

2 ников 8 и гаек 9 установлены между плоскими упругими элементами 5 перпендикулярно к поверхности столиков 2 валы 10 с лысками 11, конические хвостовики которых могут быть выполнены с косыми торцами и установлены с возможностью вращения в соответствующих им осевых конических отверстиях фланцев 6 при помощи упорных подшипников 12 и гаек 13. Синхронизирующими зубчатыми колесами 14, установленными на валах 10 с возможностью осевого перемещения и фиксации винтами

15, валы 10 соединены друг с другом, а зубчатое колесо 16 привода 17 находится в зацеплении с одним из синхронизирующих зубчатых колес 14. Передаточное число синхронизируюгцих зубчатых колес

14 может быть не равным единицы. Механизм регулирования направлений колебаний устройства содержит зубчатые колеса

18 и 19, установленные на фланцах 6 столиков 2 с возможностью осевого перемещения и фиксации длинными винтами 20, соединяющими фланцы 6 и зубчатые колеса 19, и короткими винтами 21, установленными в фланцах 6 и взаимодействующими с зубчатыми колесами 18. Зубчатыми колесами 18 фланцы 6 столиков 2 соединены друг с другом, а зубчатое колесо 22 привода 23 с диском 24 находится в зацеплении с одним из зубчатых колес 19. Передаточные числа зубчатых колес 18 и 19 могут быть не равны единице. Механизм регулировки эксцентриситета эксцентриков устройства содержит винты 25 с эксцентриковыми цилиндрическими головками 26 и хвостовиками 27, каждый из которых размещен в осевом канале каждого вала 10, установлен1327992

55 ные на винтах 25 при помощи шпоночного соединения градуированные шайбы 28, гайки 29 и соединенные штифтами 30 с валами 10 шайбы 31 с метками 32, установленные в пазах 7 столиков 2 через подшипники 33 шайбы 34 с пазами 35, расположенными на одних торцах, и пазами 36, расположенными перпендикулярно пазам

35 на других торцах, предназначенных для взаимодействия с торцами хвостовиков валов 10. Пазы 35 предназначены для взаимодействия с эксцентриковыми цилиндрическими головками 26 винтов 25, а пазы 36— с закрепленными на торцах хвостовиков валов 10 штифтами 37. Торец шайбы 34, предназначенный для взаимодействия с косым торцом хвостовика вала 10, выполняется также косым.

Устройство для второго случая его выполнения содержит основание 1, столики

2 для закрепления на них исследуемых объектов 3, размещенных в гидро(аэро)динамической трубе 4. Столики 2 параллель.но расположенными плоскими упругими элементами 5 соединены при помощи фланцев

6 и винтов 38 с основанием 1 с возможностью установочного поворота относительно него. В каждом столике 2 выполнен паз 7, расположенный параллельно плоским упругим элементам 5 и предназначенный для взаимодействия с механизмом регулировки эксцентриситета эксцентриков. В основании 1 размещены между плоскими упругими элементами 5 перпендикулярно к поверхности столиков 2 валы

10 с двумя диаметрально расположенными осевыми каналами, которые установлены с возможностью вращения в соответствующих . им отверстиях фланцев 6 при помощи установочных колец 39. Синхронизирующими зубчатыми колесами 14, установленными на валах 10 с возможностью осевого перемещения на шлицах и фиксации установочными кольцами 39, валы 10 соединены друг с другом, а зубчатое колесо 16 привода 17 находится в зацеплении с одним из синхронизирующих колес 14. Механизм регулировки эксцентриситета эксцентриков устройства содержит пальцы 40 с лысками 41 на торцах и с продольными пазами 42 с наклонными стенками со стороны лысок 41, каждый из которых установлен на каждом валу 10 перпендикулярно его оси с возможностью перемещения в направлении лысок 41 и предназначен для взаимодействия с пазом 7 столика 2 через закрепленный с натягом на лысках 41 подшипник 33, и нажимные винты 43 и 44 с коническими хвостовиками

45, каждый из которых размещен в одном из двух осевых каналов вала 10 и предназначен для взаимодействия коническим хвосто виком 45 с наклонной стенкой продольного паза 42.

Устройство для первого случая его выполнения работает следующим образом.

Перед включением устройства устанавливают в соответствии с программой испытания необходимую амплитуду колебаний столиков 2 и закрепленных на них исследуемых объектов 3. Для этого, удерживая ключом за лыски 11 вал 10, оспабляют гайку 29 и другим ключом за хвостовик 27 вращают винт 25. При повороте вйнта 25 его эксцентриковая головка 26 воздействует на паз 35 и перемещает шайбу 34. Закрепленный на торце конического хвостовика вала 10 штифт 37 при этом взаимодействует с пазом 36, препятствует проворачиванию шайбы 34 и обеспечивает ее перемещение вдоль паза 36, чем достигается эксцентриситет оси шайбы 34 относительно оси вала 10. Величину эксцентриситета контролируют по углу поворота градуированной шайбы 28 относительно метки 32 на жестко соединенной с валом 10 шайбе 31.

Установив таким образом необходимую амплитуду колебаний столика 2, завинчивают гайку 29, которая через винт 25 прижимает торец шайбы 34 к торцу конического хвостовика вала 10. Аналогично устанавливает величину амплитуды колебаний каждого столика 2. Выполнение торца конического хвостовика вала 10 и взаимодействующего с ним торца шайбы 34 косыми позволяет увеличить нагрузку, действующую на шайбу 34 при работе устройства.

Вращением диска 24 устанавливают начальное положение плоскостей колебаний столиков 2. Фазу колебаний столика 2 устанавливают путем отвинчивания винта 15, осевого перемещения зубчатого колеса 14 до выхода из зацепления с соседними зубчатыми колесами и поворота в окружном направлении на требуемый угол, осевого перемещения в обратном направлении до входа в зацепление и завинчивания винта 15.

Аналогично устанавливают фазу колебаний каждого столика. При включении привода

17 приводят во вращение зубчатое колесо 16, синхронизирующие зубчатые колеса 14 и валы 10, которые эксцентриковыми шайбами 34 воздействуют через подшипники 33 на стенки пазов 7, вызывая колебания столиков 2.

При включенном приводе 23 с встроенным самотормозящим редуктором фланца 6 неподвижны, и колебание каждого столика 2 с закрепленным на нем объектом 3 происходит в плоскости, перпендикулярной плоским упругим элементам 5 данного столика. Колеблющиеся в соответствующих плоскостях объекты 3 создают в гидро(аэро)динамичес кой трубе 4 поле колебаний, которое изменяется устройством 46. При включении привода 23 приходят во вращение зубчатые колеса 22, 18 и 19 и фланцы 6. Вращение фланцев 6 через находящиеся в зацеплении соседние зубчатые колеса 18 с одинаковым числом зубьев вызывает синхронный поворот!

327992 без сдвига фаз плоскостей колебаний столиков 2, и за один оборот зубчатых колес

18 автоматически воспроизводятся синхронные взаимные положения плоскостей колебаний объектов 3. Для получения фазового сдвига между плоскостями колебаний соседних столиков при выключенном приводе

23 путем осевого сдвига при помощи длинных винтов 20 вводят в зацепление зубчатые колеса 19 с разным числом зубьев, а короткими винтами 21 выводят из зацепления зубчатые колеса 18 с одинаковым числом зубьев. При включении привода 23 происходит вращение плоскостей колебаний столиков с различным фазовым сдвигом плоскостей колебаний соседних столиков 2, что обеспечивает воспроизведение всего спектра всевозможных взаимных положений плоскостей колебаний объектов 3. Подобным образом проводят испытания при других значениях амплитуд колебаний объектов 3, которые устанавливаются без разборки устройства путем изменения эксцентриситета шайб 34.

Для получения непрерывного изменения сдви га фаз колебаний столиков 2 применяют зубчатые колеса 14 с передаточным числом, не равным единице в каждой паре. При включенных приводах !7 и 23 происходит одновременное изменение фаз колебаний столиков 2 и фаз плоскостей колебаний столиков 2 при заданной амплитуде колебаний, Устройство для второго случая его выполнения работает следующим образом.

Перед включением устройства устанавливают в соответствии с программой испытаний необходимую амплитуду колебаний столиков 2 и закрепленных на них исследуемых объектов 3, Для этого отвинчивают, например, нажимной винт 43, вследствие чего между его коническим хвостовиком 45 и взаимодействующей с ним наклонной стенкой продольного паза 42 образуется зазор, а затем завинчивают нажимной винт 44, который своим конческим хвостовиком воздействует на соответствующую ему наклонную стенку паза 42 и перемещает палец 40 с закрепленным на нем подшипником 33, создавая тем самым эксцентриситет между осью вращения подшипника 33 и осью вала 10.

Поочередным отвинчиванием и завинчиванием нажимных винтов 43 и 44 регулируют величину эксцентриситета, которая оценивается высотой выступаюгцих частей винтов

43 и 44 над торцом вала 10. Плоскость колебаний столика 2 выставляют путем установочного поворота фланца 6 вокруг вала

10 с последующим закреплением фланца 6 винтами 38. Фазу колебаний столика 2 устанавливают путем снятия установочного кольца 39, осевого перемещения синхронизирующего зубчатого колеса 14 до выхода из зацепления с соседними зубчатыми колесами и поворота в окружном направлении на требуемый угол, осевого перемещения в обФорму,га изобретения

1О

?О

ЗО

50 ратном направлении до входа в зацепление и фиксации его установочным кольцом 39. Аналогичным образом устанавливают амплитуды, фазы и плоскости колебаний остальных столиков 2. При включении привода 17 приходят во вращение зубчатое колесо 16, синхронизирующие зубчатые колеса 14 и валы 10, которые эксцентриками, образованными пальцами 40 с шестью закрепленными на них подшипниками ЗЗ, воздействуют на стенки пазов 7, вызывая колебания столиков

2 в плоскостях, перпендикулярных плоским упругим элементам 5. После испытаний привод 17 выключают. Аналогичным образом проводят испытания объектов 3 при других значениях амплитуды, фазы и плоскости колебаний.

Производительность испытаний повышается за счет исключения операций разборки и сборки устройства при изменении плоскостей колебаний, фаз и амплитуд колебаний исследуемых объектов.

Информативность испытаний повышается за счет обеспечения непрерывного циклического повторения процесса одновременного изменения фаз колебаний и положений плоскостей колебаний объектов.!. Устройство для возбуждения колебаний исследуемых объектов в потоке газа или жидкости, содержащее основание, столики для закрепления на них исследуемых объектов, каждый из которых связан с основанием параллельно расположенными плоскими упругими элементами с возможностью установочного поворота относительно основания, соединенные с каждым стОликом вибровозбудители в виде валов с эксцентриками, расположенных между плоскими упругими элементами перпендикулярно к плоскости соответствующего столика с возможностью установочного поворота относительно него, привод вибровозбудителей и связывающие валы синхронизирующие зубчатые колеса, установленные на валах с возможностью осевого перемещения, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и информативности испытаний исследуемых объектов, оно снабжено связанными с каждым столиком механизмом регулирования направления колебаний и механизмом регулировки эксцентриситета эксцентриков.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что механизм регулирования направления колебаний выполнен в виде привода, связанных с ним зубчатых колес, соединенных с каждым из столиков и находящихся в зацеплении друг с другом.

3. Устройство по пп, 1 и 2, отличающееся тем, что передаточное число зубчатых колес нс равно единице.

1327992

25 Зб 37

2б Л

Риг. Л

Риа Г

4. Устройство по п. I, отличающееся тем, что механизм регулировки эксцентриситета эксцентриков выполнен в виде взаимодействующих с каждым столиком через подшипники шайб с взаимно перпендикулярными пазами на торцах, установленных на торцах валов штифтов, предназначенных для взаимодействия с одним из пазов, винтов с гайками и с эксцентриковыми головками, каждый из которых размещен в осевом канале каждого вала и предназначен для взаимодействия эксцентричной головкой с другим пазом.

5. Устройство по пп. 1 и 4, отличающееся тем, что торец вала выполнен косым и предназначен для взаимодействия с торцом шайбы.

6. Устройство по п, 1, отличающееся тем, что передаточное число синхронизирующих зубчатых колес не равно единице.

7. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что механизм регулировки эксцентриситета эксцентриков выполнен в виде пальцев с лысками на торцах и с продольными пазами с наклонными стенками со стороны лысок, каждый из которых установлен на каждом вале перпендикулярно его оси с

10 возможностью перемещения в направлении лысок и предназначен для взаимодействия со столиком через закрепленный на лысках подшипник, нажимных винтов с коническими хвостовиками, каждый из которых размещен

15 в одном из двух осевых каналов вала и предназначен для взаимодействия коническим хвостовиком с наклонной стенкой продольного паза.!

327992

Риг Ф

Л

Ф2 м ф

Составитель Н. Вартанова

Редактор Н. Лазаренко Техред И. Верес Корректор В. Гирняк

Заказ 3426/1О Тираж 437 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4