СПОСОБ ВИБРОИСПЫТАНИЙ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ОБЪЕКТОВ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
VIBRATION TEST METHOD OF LARGE-SIZE OBJECTS AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION

Группа изобретений относится к области механических испытаний изделий, а именно к испытаниям изделий на вибрации, действующие по ортогональным направлениям, и может быть использована для проверки виброустойчивости и вибропрочности различных крупногабаритных приборов, узлов и машин, к которым при вибронагружении предъявляется требование обеспечения неизменности положения «верх-низ».
Известен способ, реализуемый при работе стенда для испытания изделий(объектов)на вибрации, действующие по ортогональным направлениям (а.с. СССР №629461, МПК 2 G01M 7/00, опубл. 25.10.78, Бюл. №39). Стенд содержит установленные на станине по взаимноперпендикулярным направлениям три вибратора и выполненную в виде параллелепипеда платформу для установки испытуемого изделия, связанную со столами вибраторов через притертые смазанные поверхности. Вибраторы через узлы трения скольжения одновременно сообщают виброплатформе вибрации по взаимно перпендикулярным направлениям.
Недостатки указанного способа виброиспытаний и стенда заключаются в том, что обеспечение взаимноперпендикулярности осей достаточно мощных и дорогостоящих вибраторов при виброиспытаниях крупногабаритных объектов (ОИ) является сложной задачей и требует значительных трудозатрат. Максимальный вес ОИ на указанных стендах не превышает 500 кг, а габаритные размеры не более 1,5 метров.
Известна установка для виброиспытаний крупногабаритных объектов весом до нескольких десятков тонн, содержащая по крайней мере один вибростенд большой мощности с горизонтальным вибростолом скольжения и расширительным столом; и способ виброиспытаний крупногабаритных объектов ОИ, включающий последовательное вибронагружение ОИ по трем ортогональным направлениям при помощи указанной установки. (Интернет-ресурс : Вибростенды испытательные / blms.ru, дата обращения 19.07.2018).
Данный способ испытаний и установка выбраны в качестве прототипов для заявляемых способа и устройства соответственно.
Недостатки указанного способа виброиспытаний и стенда заключаются в высокой стоимости вибростендов большой мощности, ограничения по габаритным размерам ОИ, а также отсутствие возможности испытания крупногабаритных объектов в трех направлениях вибронагружения с обеспечением неизменности положения «верх-низ».
Техническая проблема, на решение которой направлена заявляемая группа изобретений, заключается в создании способа и установки, обеспечивающих вибронагружение крупногабаритных ОИ в трех направлениях в широком диапазоне габаритно-массовых характеристик.
Технический результат - обеспечение вибронагружения крупногабаритных ОИ в трех направлениях в широком диапазоне габаритно, массовых характеристик с обеспечением неизменности положения «верх-низ».
Технический результат достигается за счет того, что в заявляемом способе виброиспытаний крупногабаритных объектов, включающем последовательное вибронагружение ОИ по трем ортогональным направлениям при помощи вибростенда с горизонтальным вибростолом скольжения и расширительным столом, в отличие от прототипа, нагружение производят двумя аналогичными вибростендами, вибраторы вибростолов включают в противофазе при вибронагружении ОИ в направлении его продольной оси или в перпендикулярном к ней направлении, и без фазового сдвига при нагружении в вертикальном направлении, в ходе нагружения ОИ производят перемещение вибростендов по закрепленным к силовому полу перпендикулярно друг к другу двум группам рельсовых направляющих.
Технический результат достигается также за счет того, что заявляемая установка для виброиспытаний, содержащая по крайней мере один вибростенд с горизонтальным вибростолом скольжения и расширительным столом, в отличие от прототипа, содержит два аналогичных вибростенда, установленных с возможностью перемещения по закрепленным к силовому полу перпендикулярно друг к другу двум группам рельсовых направляющих и фиксации станин вибростендов К силовому полу, при этом вибраторы вибростолов установлены с возможностью их включения в противофазе при вибронагружении ОИ в направлении его продольной оси или в перпендикулярном к ней направлении, и без фазового сдвига при нагружении в вертикальном направлении.
Станины вибростендов могут быть снабжены вертикально перемещаемыми при помощи гидроприводов роликовыми колесами для перемещения по рельсовым направляющим.
В, результате использования всей совокупности признаков заявляемых способа и установки обеспечивается проведение виброиспытаний крупногабаритных изделий массой в несколько десятков тонн и имеющих размеры до 10 метров с обеспечением неизменности положения «верх-низ».
Изобретения поясняются фигурами, на которых на фиг. 1 изображен общий вид заявляемой установки, на фиг. 2 изображено вибронагружение ОИ в вертикальном направлении, на фиг. 3 изображено вибронагружение ОИ в горизонтальной плоскости в боковом направлении (перпендикулярном продольной оси ОИ) на фиг. 4 - вибронагружение ОИ в осевом направлении.
Установка для виброиспытании содержит два аналогичных вибростенда 1 с горизонтальным вибростолом 2 скольжения и расширительным столом 3.
Вибростенды 1 установлены с возможностью перемещения по закрепленным к силовому полу 9 перпендикулярно друг к другу двум группам рельсовых направляющих 5 и фиксации станин 6 вибростендов к силовому полу 9 (в данном примере выполнения при помощи пластин 4 и рельсовых направляющих 5), расположенному в испытательном зале.
Вибраторы 10 каждого вибростола 2 подключены в противофазе при вибронагружении ОИ в вертикальном направлении или в направлении, перпендикулярном продольной оси ОИ и без фазового сдвига (синхронно) при нагружении в вертикальном направлении (на фиг. не показано).
Для передвижения вибростендов 1 по рельсовым направляющим 5 станины 6 снабжены вертикально перемещаемыми при помощи гидроприводов И роликовыми колесами 7, которые после установки вибростендов 1 в требуемую позицию с помощью гидроприводов 11 поднимаются, а станины 6 после этого опускаются и опираются на рельсовые направляющие 5. После этого станины через имеющиеся в них отверстия жестко крепятся к рельсовым направляющим 5.
Заявляемый способ осуществляется при работе заявляемой установки следующим образом.
Вибростенды 1 при помощи роликовых колес 7 перемещают по закрепленным к силовому полу перпендикулярно к друг другу двум группам рельсовых направляющих 5 в заданное положение, затем роликовые колеса 7 при помощи гидроприводов 10 поднимают, станины 6 опускают и опирают на рельсовые направляющие 5, жестко кренят при помощи пластин 4 к расположенному в испытательном зале силовому полу 9.
Для вибронагружения в горизонтальной плоскости (в направлении его продольной оси или в перпендикулярном к ней направлении)вибростенды перемещают по рельсовым направляющим 5 и устанавливают ОИ с сохранением неизменности положении «верх-низ» на горизонтальные вибростолы 2 скольжения (фиг. 3, 4). При помощи подъемника устанавливают ОИ 8. вибраторы 10 каждого вибростола 2 скольжения включают в противофазе, производят вибронагружение в горизонтальной плоскости в направлении его продольной оси (фиг. 4) или в перпендикулярном к ней направлении (фиг. 3).
Для изменения направления нагружения ОИ 8 поднимают перемещают вибростенды 1, устанавливают ОИ 8 на вибростолы 2 с сохранением в пространстве вертикального положения заданной плоскости продольного сечения ОИ, перпендикулярного его горизонтальной плоскости, вибраторы 10 каждого вибростола 2 подключают синхронно, производят вибронагружение ОИ 8 в вертикальном направлении.
Таким образом, заявляемые способ и установка обеспечивают последовательное вибронагружение ОИ с размерами до 10 метров и массой в несколько тонн в трех взаимнонерпендикулярных направлениях в широком диапазоне габаритно-массовых характеристик с сохранением в пространстве неизменности положения «верх-низ».