Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ УПРУГИХ СИСТЕМ НА ВИБРОПРОЧНОСТЬ
СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ УПРУГИХ СИСТЕМ НА ВИБРОПРОЧНОСТЬ

СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ УПРУГИХ СИСТЕМ НА ВИБРОПРОЧНОСТЬ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: для испытания систем амортизации приборов. Сущность изобретения: испытуемую упругую систему (УС) с сосредоточенной инерционной массой подвергают в месте закрепления УС воздействию гармонической вибрации с фиксированной частотой и постоянным ускорением инерционной массы. Для задания режимных параметров испытания предварительно определяют низшую резонансную частоту fр УС и ускорение jm на инерционной массе на частоте fз < fр, заданной в нормативно-технической документации на изделие. Испытания проводят на частоте fи, выбранной из соотношения fз < fи < fр, при ускорении на инерционной массе, равном jm. О вибропрочности УС можно судить по изменению ускорения в месте ее закрепления. При использовании изобретения упрощаются средства реализации способа. 2 з.п. ф-лы.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2097726
Класс(ы) патента: G01M7/02
Номер заявки: 93011183/28
Дата подачи заявки: 01.03.1993
Дата публикации: 27.11.1997
Заявитель(и): Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно- исследовательский институт технической физики
Автор(ы): Кузьмин Э.Н.; Захарова Н.Ф.
Патентообладатель(и): Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно- исследовательский институт технической физики
Описание изобретения: Изобретение относится к испытательной технике, в частности к способам испытаний упругих систем (УС) на вибропрочность.
Известен способ испытания УС на вибропрочность, согласно которому УС подвергают в месте ее закрепления воздействию гармонической вибрации на частоте fз, заданной в нормативно-технической документации, измеряют и поддерживают в процессе испытаний ускорение jз в месте крепления УС [1] Этот способ позволяет испытывать на вибропрочность как автономные УС, так и несколько УС одновременно (например, приборные рамы, включающие корпус, на котором крепятся несколько приборов, жестко или посредством амортизаторов).
Недостатком данного способа является невозможность в ряде случаев воспроизведения режима вибронагружения на существующем оборудовании (например, при имитации транспортной вибрации на низких частотах 1.20 Гц с большой амплитудой колебаний) или большая продолжительность испытаний в тех случаях, когда режим вибронагружения на низких частотах может быть воспроизведен на существующем оборудовании.
Вибропрочность УС определяется деформацией упругого элемента, которая, в свою очередь, зависит от относительной амплитуды колебаний A0 и практически не зависит от частоты. Это позволяет проводить испытания УС на более высоких частотах по сравнению с частотой fз при сохранении величины относительной амплитуды колебаний и, следовательно, деформации упругих элементов.
Известен способ испытаний УС на вибропрочность, по которому испытуемую систему с сосредоточенной инерционной массой подвергают в месте ее закрепления воздействию вибрации на резонансной (собственной) частоте, при этом определяют ускорение jm на инерционной массе и поддерживают его в процессе испытания [2]
Как известно

где fр низшая резонансная частота;
δ логарифмический декремент колебаний.
Поэтому при jm const относительная амплитуда A0 (и, следовательно, смещение инерционной массы относительно места закрепления УС и деформации упругих элементов) const.
Способ [2] позволяет устранить недостатки аналога [1] так как практически все УС, работающие при воздействии (или после воздействия) низкочастотных, например, транспортных нагрузок, разрабатываются таким образом, чтобы резонансные частоты лежали выше частот этих нагрузок, например, выше частот транспортного диапазона.
Способ [2] выбран за прототип, так как по своей технической сущности и достигаемому результату является наиболее близким к предлагаемому изобретению.
Недостатком прототипа являются сложность технической реализации (из-за ухода резонансной частоты в процессе испытаний используется весьма сложная схема ее автоматического фазового регулирования) и невозможность одновременных испытаний нескольких УС, входящих, например, в состав приборной рамы.
Задачей изобретения является упрощение реализации способа при сохранении точности испытания.
Задача решается тем, что в способе испытания УС на вибропрочность, по которому испытываемую систему с сосредоточенной инерционной массой подвергают в месте ее закрепления воздействию гармонической вибрации с фиксированной частотой, определяют ускорение на инерционной массе и поддерживают его в процессе испытания, согласно изобретению, предварительно определяют низшую резонансную частоту fр упругой системы и ускорение jm на инерционной массе на частоте fз < fр, заданной в нормативно-технической документации на изделие, а испытания проводят на частоте fи, выбранной из соотношения fз < fи < fр, при ускорении на инерционной массе, равном jm.
Кроме того, в процессе испытания измеряют ускорение в месте закрепления упругой системы и по его изменению судят о вибропрочности УС.
В случае одновременного испытания нескольких упругих систем, ускорение jm определяют на всех инерционных массах, а в процессе испытания поддерживают jm на одной инерционной массе, при этом измеряют ускорение и на остальных инерционных массах и по его изменению судят о вибропрочности упругих систем.
Способ осуществляют следующим образом. Определяют низшую резонансную частоту fр (расчетом или экспериментально) и находят значение частоты испытаний fи из диапазона [fз, fр] Определяют значение ускорения jm на инерционной массе на частоте fз, заданной в нормативно-технической документации расчетом или экспериментально. Проводят испытания на частоте fи при соответствующем сокращении времени испытаний пропорционально отношению fз/fи; в процессе испытаний измеряют и поддерживают величину ускорения jm на инерционной массе. В случае одновременных испытаний на вибропрочность нескольких УС, величину jm на частоте fз определяют на всех инерционных массах, а в процессе испытаний поддерживают величину jm const на одной из инерционных масс, при этом измеряют ускорение на остальных инерционных массах и по его изменению судят о вибропрочности УС.
Пример выполнения способа.
Требуется определить вибронадежность амортизированного прибора (виброустойчивость прибора и вибропрочность системы амортизации), который согласно НТД подвергается при эксплуатации воздействию в месте закрепления гармонической вибрации с частотой fз 1,0 Гц, ускорением jm 0,6g и временем действия 20 ч.
Для определения указанных характеристик осуществляют следующие действия.
1. Определяют расчетным путем амплитуду действующей в месте закрепления вибрации.

2. Проводят анализ испытательного оборудования, который показывает, что на существующем испытательном оборудовании создание вибрации с амплитудой 150 мм невозможно.
3. Определяют низшую резонансную частоту системы амортизации, которая составляет 10 Гц.
4. Выбирают из диапазона 1 10 Гц частоту испытаний fи 5 Гц, определяют новое время испытаний tи 20·1/5 4 ч.
5. Определяют расчетным путем ускорение jm на инерционной массе - приборе на частоте 1 Гц и при ускорении jз 0,6g (при расчете принималось δ 1).

6. Проводят испытания амортизированного прибора на частоте 5 Гц в течение 4 ч, при этом поддерживают на приборе постоянную величину ускорения 0,61g.
8. В процессе испытаний было установлено, что прибор виброустойчив (дополнительная погрешность не выходит за норму), однако через 3 ч воздействия вибрации величина ускорения в месте закрепления амортизированного прибора уменьшилась с 0,47g до 0,26g. Испытания были приостановлены и определена повторно низшая резонансная частота системы амортизации, которая составила 6 Гц. Таким образом, амортизированный прибор УС испытания не выдержал из-за недостаточной вибропрочности.
Формула изобретения: 1. Способ испытания упругих систем на вибропрочность, по которому испытуемую систему с сосредоточенной инерционной массой подвергают в месте ее закрепления воздействию гармонической вибрации с фиксированной частотой, определяют ускорение на инерционной массе и поддерживают его в процессе испытания, отличающийся тем, что предварительно определяют низшую резонансную частоту fр упругой системы и ускорение jм на инерционной массе на частоте fз < fр, заданной в нормативно-технической документации на изделие, а испытание проводят на частоте fи, выбранной из соотношения fз < fи < fр, при ускорении на инерционной массе, равном jм.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в процессе испытания измеряют ускорение в месте закрепления упругой системы и по его изменению судят о вибропрочности упругой системы.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в случае одновременного испытания нескольких упругих систем ускорение jм определяют на всех инерционных массах, а в процессе испытания поддерживают jм на одной инерционной массе, при этом измеряют ускорение и на остальных инерционных массах и по его изменению судят о вибропрочности упругих систем.