СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ВИБРОИЗОЛЯТОРОВ

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к конструкциям стендов для испытаний виброизоляторов.
Известен стенд для испытаний амортизаторов, содержащий стойку, установленные на стойке два привода колебательного движения, имитирующие колебания соответственно подрессоренных и неподрессоренных масс, два несущих массы и размещенных один над другим рычага, между которыми устанавливают амортизатор, одни концы рычагов шарнирно связаны со стойкой, другой конец верхнего рычага взаимодействует с приводом, имитирующим колебания подрессоренных масс, а другой конец нижнего рычага - с приводом, имитирующим колебания неподрессоренных масс, передающие импульсы и регистрирующее устройства, устройство, отключающее из взаимодействия с верхним рычагом привод, имитирующий колебания подрессоренных масс, пружину с регулируемой жесткостью, соединяющую среднюю часть верхнего рычага со стойкой, и записывающее затухающие колебания устройство, взаимодействующее с массами [А. с.564563 СССР, МКИ G01М 17/04, опубл. 05.07.77, бюл. №25].
Недостатком известной конструкции стенда для испытаний амортизаторов является то, что конструкция не предусматривает возможность изменения места расположения амортизатора по отношению к осям качающихся рычагов, то есть плеча действия нагружающего амортизатор усилия, а также то, что для создания нагружающего усилия используется груз с постоянной массой, не установленный подвижно по всей длине качающихся рычагов.
Наиболее близким по технической сущности к полезной модели является стенд для испытаний амортизаторов, содержащий раму с закрепленным на ней верхним кронштейном крепления амортизатора и качающимся рычагом, на котором установлен груз, нижний кронштейн для крепления амортизатора и регистрирующее устройство, установленное между качающимся рычагом и рамой, причем качающийся рычаг выполнен двуплечим с осью качания в центре, а груз установлен подвижно по всей длине качающегося рычага [А. с.526796 СССР, МКИ G01М 17/04, опубл. 30.08.76, бюл. №32].
Недостатком известной конструкции стенда для испытаний амортизаторов является то, что конструкция не предусматривает возможность изменения места расположения амортизатора по отношению к оси качающегося рычага, то есть плеча действия нагружающего усилия, а также то, что для создания нагружающего усилия используется груз с постоянной массой.
Задачей полезной модели является создание конструкции стенда для испытаний виброизоляторов, обеспечивающего возможности изменения плеча действия на испытуемый виброизолятор нагружающего усилия, варьирования в широких пределах величины этого усилия, а также испытания на стенде виброизоляторов с разными осевыми габаритами и жесткостью.
Технический результат - расширение возможностей воспроизведения на стенде нагрузок, характерных для условий эксплуатации разных по осевым габаритным размерам и жесткости виброизоляторов и достижение за счет этого большей достоверности результатов испытаний.
1
2
Указанный технический результат достигается тем, что в стенде для испытаний виброизоляторов, содержащем раму, качающийся рычаг, установленный подвижно по всей длине качающегося рычага груз, регистрирующее устройство, жестко связанные с рамой и установленные по ее концам две вертикальные стойки, верхний конец одной из которых шарнирно связан с качающимся рычагом, а на другой размещены спусковое и регистрирующее устройства, верхнюю и нижнюю опоры испытуемого виброизолятора с опорными ножками, рама выполнена в виде балки двутаврового профиля с горизонтальным расположением стенки, а качающийся рычаг - в виде балки двутаврового профиля с вертикальным расположением стенки, при этом вдоль продольных осей стенки балки двутаврового профиля рамы и нижней полки балки двутаврового профиля качающегося рычага выполнен ряд соответствующих друг другу попарно расположенных отверстий для закрепления опорных ножек верхней и нижней опор испытуемого виброизолятора, груз выполнен в виде набора металлических дисков разной массы, а суммарная высота испытуемого виброизолятора h и опорных ножек его верхней l и нижней l опор равна расстоянию Н по вертикали от нижней полки балки двутаврового профиля качающегося рычага до стенки балки двутаврового профиля рамы.
На фиг.1 изображена схема стенда для испытаний виброизоляторов, па фиг.2 - балка двутаврового профиля рамы, на фиг.3 - балка двутаврового профиля качающегося рычага с грузом, на фиг.4 - схема установки виброизоляторов в подвеске реального технического объекта.
Стенд для испытаний виброизоляторов (фиг.1) содержит балку двутаврового профиля рамы 1 с горизонтальным расположением стенки, жестко связанную с рамой 1 установленную на ее конце вертикальную стойку 2, верхний конец которой осью качания 3 шарнирно связан с качающимся рычагом 4, выполненным в виде балки двутаврового профиля с вертикальным расположением стенки, установленный подвижно по всей длине качающегося рычага 4 груз 5, жестко связанную с рамой 1 установленную на ее другом конце вертикальную стойку 6 с размещенными на ней регистрирующим 7 и спусковым 8 устройствами, верхнюю 9 опору испытуемого виброизолятора с опорными ножками 10, нижнюю 11 опору испытуемого виброизолятора с опорными ножками 12, испытуемый виброизолятор 13 и болты 14 крепления рамы 1.
Вдоль продольной оси стенки балки двутаврового профиля рамы 1 выполнен ряд парно расположенных отверстий 15 для закрепления опорных ножек 12 нижней опоры 11 испытуемого виброизолятора 13 (фиг.2), а вдоль продольной оси нижней полки балки двутаврового профиля качающегося рычага 4 выполнен ряд соответствующих отверстиям 15 парно расположенных отверстий 16 для закрепления опорных ножек 10 верхней опоры 9 испытуемого виброизолятора 13 (фиг.3). Установленный подвижно по всей длине качающегося рычага 4 груз 5 (фиг.1 и фиг.3) включает в себя набор металлических дисков 17 разного диаметра и разной высоты (а соответственно и разной массы), имеющих центральное отверстие, диаметр которого равен диаметру стягивающего болта 18, нижний конец которого жестко связан с опорой 19 груза 5, в которой выполнены отверстия 20 для ее крепления при помощи крепежа к верхней полке двутаврового профиля балки качающегося рычага 4, на верхнем конце стягивающего болта 18 установлена гайка 21, скрепляющая набор надеваемых на него металлических дисков груза 5.
zi
i
i
В подвеску реального технического объекта (например, в подвеску кабины транспортного средства) обычно устанавливается несколько виброизоляторов (фиг.4), при этом доля P; нагружающего усилия от веса Q подрессориваемого объекта, приходящаяся на один виброизолятор, зависит от расстояния L от оси Z, проходящей через центр тяжести подрессориваемого объекта, до вертикальной оси симметрии Z виброизолятора, и в процессе работы подвески может изменяться (то есть может изменяться плечо действия па виброизолятор нагружающего усилия). За счет того, что конструкция стенда (фиг.1, фиг.2, фиг.3) позволяет устанавливать испытуемый виброизолятор 13 на разных расстояниях от оси 3 качающегося рычага 4, при одной и той же массе груза 5 стенд позволяет воспроизводить условия нагружения виброизолятора 13 с плечом действия нагружающего усилия, которое возможно изменять в широком диапазоне для имитации различных эксплуатационных условий его нагружения.
Виброизоляторы той же самой конструкции в эксплуатации могут использоваться в подвесках технических объектов с разной подрессориваемой массой; при этом для разных технических объектов доля нагружающего усилия от веса этой массы, приходящаяся на каждый виброизолятор, может существенно отличаться. За счет того, что на стенде груз 5 состоит из набора металлических дисков (фиг.1 и фиг.3), количество, размеры и масса которых могут варьироваться в достаточно широком диапазоне, стенд позволяет имитировать при испытаниях воздействие на испытуемый виброизолятор 13 различных по величине нагружающих усилий, чем обеспечивается возможность воспроизведения условий нагружения виброизоляторов в подвесках технических объектов с разной подрессориваемой массой.
1
2
1
2
В соответствии с величиной подрессориваемой массы в подвески реальных технических объектов устанавливают виброизоляторы с соответствующей осевой жесткостью. Величина этой жесткости зависит от конструкции виброизолятора, от жесткости материала его упругого элемента или комбинации упругих элементов, а также от осевых габаритов (высоты) виброизолятора. На стенде (фиг.1) предусмотрена возможность испытаний виброизоляторов с разными осевыми габаритами путем установки разной высоты l опорных ножек 10 верхней опоры 9 виброизолятора и l опорных ножек 12 нижней опоры 11 виброизолятора, при этом суммарная высота испытуемого виброизолятора h и опорных ножек его верхней l и нижней l опор должна быть равна расстоянию по вертикали от нижней полки балки 4 качающегося рычага до стенки балки рамы 1. За счет этого стенд позволяет проводить испытания виброизоляторов с разными осевыми габаритами и, соответственно, с разной осевой жесткостью.
Стенд для испытаний виброизоляторов работает следующим образом. Между верхней 9 и нижней 11 опорами виброизолятора на заданном расстоянии по горизонтали от оси 3 качающегося рычага 4 устанавливается испытуемый виброизолятор 13. При замкнутом спусковом устройстве 8 на верхнюю полку балки двутаврового профиля качающегося рычага 4 также на заданном расстоянии от стойки 2 устанавливается груз 5 заданной массы. Масса груза определяется суммарной массой набора составляющих его металлических дисков. При срабатывании спускового устройства 8 под действием веса груза 5 балка двутаврового профиля качающегося рычага 4 поворачивается относительно оси качания 3 и через скрепленную с ней верхнюю опору 9 испытуемого виброизолятора 13 нагружает виброизолятор импульсным усилием. Колебания балки качающегося рычага 4, связанной с верхней опорой 9 виброизолятора 13, возникающие при его импульсном нагружеиии, регистрируются регистрирующим устройством 7, а осциллограмма процесса затухающих колебаний записывается на диск ЭВМ. Аналитический программный пакет ЭВМ по записи затухающих колебаний определяет ряд основных параметров виброизолятора (динамическую и статическую жесткость, параметры демпфирования, частоту собственных колебаний и др.) и производит оценку его виброизолирующих качеств.
Таким образом, за счет того, что конструкция стенда позволяет устанавливать испытуемый виброизолятор на разных расстояниях от оси качающегося рычага, обеспечивается возможность изменения плеча действия на испытуемый виброизолятор нагружающего усилия; за счет того, что груз включает в себя набор металлических дисков разной массы, обеспечивается возможность варьирования в широких пределах величины этого усилия, а за счет того, что на стенд возможна установка различных по длине опорных ножек верхней и нижней опор виброизолятора, обеспечивается возможность испытания на стенде виброизоляторов с разными осевыми габаритами и жесткостью. За счет этого расширяются возможности воспроизведения на стенде нагрузок, характерных для условий эксплуатации разных по осевым габаритным размерам и жесткости виброизоляторов и достигается большая достоверность результатов испытаний.