ВИБРОСТЕНД ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ
ELECTROHYDRAULIC VIBRATION TEST BED

Изобретение относится к технике испытаний на вибропрочность и виброустойчивость изделий гидромеханических, электромеханических, электронных и другим, а именно к вибростендам испытательным электрогидравлическим.
Испытываемые изделия размещаются на столе, совершающем возвратно-поступательное движение с заданными блоком измерения и управления параметрами: частоты, амплитуды и ускорения.
Известны вибростенды, содержащие гидравлический цилиндр со штоком, образующим в цилиндре две гидравлические смеженные рабочие полости, возбуждающие возвратно-поступательные движения штока с закрепленным на нем рабочим столом с датчиками ускорения (акселерометром) и смещения. В средней части цилиндра установлен сервоклапан, соединенный гидравлическими каналами со смежными полостями цилиндра, насосной установкой и блоком управления. Одним из основных недостатков вибростендов, выполненных по такой схеме, является наличие протяженных каналов, соединяющих сервоклапан с полостями гидроцилиндра (особенно для вибростендов с большими ходами), являющихся причиной снижения жесткости управления, появления автоколебательных процессов и нелинейных искажений задаваемых законов вибрации, снижения амплитудно-частотных характеристик; к таковым относятся выпускаемые ОАО "Точмашприбор" ЭГВ -10-100 и ЭГВ-10-200 [Test Machines.RU. Вибраторы электрогидравлические ЭГВ -10].
Сущность изобретения предлагаемого вибростенда состоит в том, что каждая из двух равных по площади гидравлических полостей исполнительного цилиндра снабжена электрогидравлическим сервоклапаном при минимальной длине соединительных каналов, при этом блок управления содержит два выхода управляющих сигналов, сдвинутых по фазе на 180°, амплитуды которых идентичны, а на линии подачи рабочей жидкости к сервоклапанам установлен общий для двух сервоклапанов коллектор. При таком решении длиной каналов является только толщина стенки гидроцилиндра при полном отсутствии местных гидравлических сопротивлений, которые инициируют вредные автоколебательные процессы, нарушающие работу системы управления.
На чертеже схематично изображен заявляемый вибростенд испытательный электрогидравлический. Основными составными частями вибростенда являются: гидроцилиндр 1, шток 2, гидравлические полости 3 и 4, основание 5, стол 6, электрогидравлические сервоклапаны 7 и 8, каналы 9 и 10 соединения сервоклапанов 7 и 8 с полостями 3 и 4, гидронасос 11, маслобак (коллектор) 12, гидроаккумулятор 13, датчик смещения 14, датчик ускорения 15, блок управления 16, блок измерения 17, трубопроводы 18 и 19 подачи рабочей жидкости к сервоклапанам 7 и 8, трубопроводы 20 и 21 сброса рабочей жидкости, линии 22 и 23 соединения блока управления 16 с сервоклапанами, линия 24 соединения блока измерения 17 с датчиком ускорения 15, линия 25 соединения с датчиком смещения 14 и линия 26 обратной связи блока измерения 17 с блоком управления 16.
Описанный вибростенд испытательный электрогидравлический работает следующим образом. При включенном вибростенде рабочая жидкость из маслобака 12 насоса 11 подается в гидроаккумулятор 13 и по трубопроводам 18 и 19 к сервоклапанам 7 и 8, к которым по линиям 20 и 21 от блока управления 16 подаются идентичные, сдвинутые по фазе на 180° управляющие сигналы; по каналам 9 и 10 в рабочие полости 3 и 4 поступают сдвинутые по фазе равные реверсивные потоки рабочей жидкости и сбрасываемые по трубопроводам 20 и 21 в маслобак (коллектор) 12. В результате реверсирования потоков рабочей жидкости к полостям 3 и 4 шток 2 со столом 6 совершает возвратно-поступательное движение с частотой, соответствующей частоте управляющих сигналов, формируемых блоком управления 16. Сигналы параметров вибрации стола 6 от датчиков 14 и 15 смещения и ускорения по линиям 24 и 25 подаются в блок измерения 17, связанного линией обратной связи 26 с блоком управления 16. Благодаря минимизации каналов соединения сервоклапанов с гидравлическими рабочими полостями цилиндра обеспечивается жесткая управляемость вибростендом, четкое воспроизведение столом вибростенда задающих сигналов и высокие амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) вибростенда.
Благодаря выполнению средней (эксцентриковой) зоны вала и сопрягаемой с ним эксцентриковой обоймы круглого сечения обеспечивается их обработка и высокоточное сопряжение по классической "станочной" технологии. Наличие пружин, обеспечивающих постоянный гарантированный натяг во всех подвижных сопряжениях силовых звеньев, исключает их соударение и интенсивный износ, а также не вносит нелинейных искажений цикла вибрации.
Наличие частотно-регулируемого привода расширяет эксплуатационные характеристики вибростенда, обеспечивая работу в широком диапазоне частот, в т.ч. автоматическую развертку (сканирование) частот.