Резонатор для вибростенда

 

Изобретение относится к технике вибрационных испытаний и обеспечивает возможность испытания изделий при асимметричном цикле нагружения. В резонаторе, выполненном в виде балки 1 прямоугольного сечения с цилиндрическими шарнирными опорами, образованными опорными элементами 2 и 3 с вогнутой цилиндрической поверхностью со стороны конца балки и выпуклыми цилиндрическими поверхностями торцов 4 балки, вогнутые цилиндрические поверхности опорных элементов на участках 11 и 12, расположенных по разные стороны от исходной линии их контакта с торцами балки, имеют различные радиусы кривизны. Балка установлена с возможностью смещения относительно опорных элементов при ее колебаниях. При различных радиусах кривизны участков поверхностей опорных элементов смещения середины балки при движении вверх и вниз от равновесного положения будут различными. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) Af (51)5 С 01 М 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ, л. г с > съ . (1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4625336/25-28 (22) 26. 12. 88 (46) 30.11.90. Бюл. N- 44 (71) Минский радиотехнический институт (72) В.Г.Назаренко, В.И.Красовский, В.М.Сурин и С.M.Äçåðæèíñêèé (53) 620.178.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1456803, кл. С 01 M 7/00, 1986.

Авторское свидетельство СССР

N 1523930, кл. С 01 М 7/00, 1987. (54) РЕЗОНАТОР ДЛЯ ВИБРОСТЕНДА (57) Изобретение относится к технике вибрационных испытаний и обеспечивает возможность испытания изделий при асимметричном цикле нагружения. В резонаторе, выполненном в виде балки 1

2 прямоугольного сечения с цилиндрическими шарнирными опорами, образованными опорными элементами 2 и 3 с вогнутой цилиндрической поверхностью со стороны конца балки и выпуклыми ци° . линдрическими поверхностями торцов 4 балки, вогнутые цилиндрические поверхности опорных элементов на участках

11 и 12, расположенных по разные стороны от исходной линии их контакта с торцами балки, имеют различные радиусы кривизны. Балка установлена с возможностью смещения относительно опорных элементов при ее колебаниях.

При различных радиусах кривизны участков поверхностей опорных элементов а смещения середины балки при движении вверх и вниз от равновесного положения будут различными. 1 ил.

1610359

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к резонаторам, устанавливаемым на вибростендах для получения повышенного уровня виб5 рации.

Цель изобретения — испытание иэделий при асимметричном цикле нагружения.

На чертеже изображен предлагаемый 10 резонатор-, продольный разрез.

Резонатор выполнен в виде балки 1 прямоугольного сечения с цилиндрическими шарнирными опорами на концах, ориентированными поперек балки 1.

Опоры образованы опорными элементами

2 и 3 с вогнутой цилиндрической поверхностью радиуса R со стороны торца

4 балки 1 и выпуклыми .цилиндрическими поверхностями радиуса г торцов 4 бал- 20 ки 1. Балка снабжена центральным вЬ|ступом 5, служащим для установки йриЬ способления с испытуемым изделием (не изображено). Элемент 3 установлен на направляющих б в виде штифтов, зак 25 репленных в стойке 7. Отверстия,8 и 9 в элементе 2 и стойке 7 предназ-. начены для крепления резонатора на столе вибростенда. Винт 10 служит для поджатия элементов 2 и 3 к балке

1 с усилием F которое ограничиваетМт

ice условием

F + азат ю где F — .сила инерции балки с изделием; 35

Ы вЂ” коэффициент трения балки 1. об элементы 2 и 3.

Для получения асимметричного цикла нагружения изделия радиус R „кривизны участка 11 вогнутой поверхности 40 опорных элементов выполняется больше радиуса R@„ц кривизны участка 12.

Радиус К „свыбирают из условия

Н2 мОКс 8 2 у 45 где к — радиус кривизны выпуклой поверхности;торца балки 1;

Н вЂ” высота опорного элемента с вогнутой поверхностью;

K> = (1,2-2) — коэффициент запаса; 50 (L-L .) — изменение половины длины пролета балки 1 при колебаниях;

L"- половина длины балки; (L - половина длины пролета балки

1 при ее колебаниях.

1 1

Резонатор для вибростенда работает следующим образом.

Резонатор с помощью крепежных отверстий 8 и 9 закрепляют на подвижном столе вибростенда, а испытуемое изделие крепят к центральному выступу 5 балки 1. Вибрационная нагрузка, воздействующая со стороны вибростенда на резонатор, возбуждает резонансные колебания балки 1. В процессе изгибных колебаний балки 1 происходит периодическое вертикальное проскальзывание ее торцов 4 в элементах 2 и 3 с вогнутой цилиндрической поверхностью в результате периодического уменьшения длины балки 1 при ее колебаниях. При изменении усилия затяжки винта 10 элемент 3 перемещается по направляющим б и нагружает балку 1 осевой силой, в результате чего меняются ее жесткость и резонан.-, сная частота. При различных радиусах кривизны участков 11 и 12 амплитуда перемещения балки 1 при колебаниях вверх — вниз будет различной, благодаря чему получают асимметричный цикл нагружения изделий.

Для расчета коэффициента асимметрии цикла примем величину максимального прогиба балки, возникающего за счет действия силы инерции (при неподвижных опорах) при резонансных колебаниях, f < <=8 мм, половину длины . пролета Ь=100 мм в исходном положении. (при отсутствии колебаний), радиусы кривизны элементов с вогнутой поверхностью на участках выше и ниже линии контакта с балкой К =260 мм и м д=

=100 мм.

Представляя резонатор в виде шарнирно опертой балки и пренебрегая искривлением ее поверхности при колебаниях, определим половину длины пролета в момент резонанса !

1. -Е2 „, — 100 -8 =99,6795 мм.

Изменение длины пролета при этом равно

ДЬ=Ь-1. =100-99,6795=0,3205 мм.

За счет уменьшения длины пролета торцы балки сместились в вертикальном направлении на высоту h. !

Рассматривая треугольник, в котором гипотенузой является радиус кривизны поверхности опоры, а катеты

® L) H 1 макс (мин ЬЬ) и h»< ° и 3Has з "ачения R „ армии ар Г и Ь L, можно найти величину дополнительного смещения балки при перемгщении вверх — вниз:

"610359

Таким образом, используя опорные элементы 2 и 3 с различным соотношением R è К „„; можно получать коле бания с различными коэффициентами асимметрии цикла.

2602-(260-0,3205) =12,9057 мм;

Формула изобретения

Составитель В.Шехтер

Редактор М.Келемеш Техред А.Кравчук Корректор С Шекмар, Заказ 3733 Тираж 442 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

= 7,9998 мм.

При этом смещение середины балки складывается из смещения „ „ за .счет действия силы инерции и из перемещения h при проскальзывании торцов бал ки, т.е. +h„w макс Макс макс+1кмнн 8+7 ь 9998=15,9998 мм, 2 мин макс мнц

Коэффициент асимметрии цикла определяется через амплитуды перемещений

Z. «15к 9998

Е мин причем расчет коэффициента асиммет. рии цикла проводится при отсутствии продольной силы по отношению к балке.

Однако его величина не меняется и при F, 0, так как коэффициент трения f балки об опорные элементы постоянен.

Резонатор для вибростенда, выполненный в виде балки прямоугольного сечения с цилиндрическими шарнирными опорами на концах, образованными опорными элементами с вогнутой цилиндрической поверхностью со стороны конца балки и выпуклыми цилиндрическими поверхностями торцов балки, при этом балка установлена с возможностью смещения относительно опорных элемен20 тов при ее колебаниях, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью испытания изделий при асимметричном цикле нагружения, вогнутые цилиндрические поверхности опорных элементов на

25 участках, расположенных по разные стороны от исходной линии их контакта с торцами балки, имеют различные радиусы кривизны.