ВИБРОСТЕНД
VIBROSTAND

Изобретение относится к технике вибрационных испытаний изделий, а именно к электродинамическим вибростендам, предназначенным для испытания изделий, обладающих высокой чувствительностью к воздействию магнитного поля, преимущественно магнитометрической и радиоэлектронной аппаратуры.
Известен электродинамический вибростенд, содержащий вибровозбудитель, в цепи питания катушек подмагничивания которого имеется стабилизатор тока, и многослойный магнитный экран, вибростенд снабжен вибропередающим устройством, выполненным в виде вертикально установленной на столе вибровозбудителя трубы из диэлектрического немагнитного материала высотой не менее 2,3 м, и закрепленным на свободном конце трубы немагнитным столом для установки испытуемого изделия, магнитный экран охватывает вибровозбудитель (патент Российской Федерации №2091738, МПК G01М 7/04, 1997 г.). Снижение индукции постоянного магнитного поля рассеяния в зоне установки испытуемого изделия в данном вибростенде недостаточно для проведения виброиспытаний магнитометрической и радиоэлектронной аппаратуры, параметры которой критичны к воздействию магнитного поля.
Известны вибростенды (одно- и двухкомпонентные) для испытаний крупногабаритных изделий, в которых активная платформа установлена на нескольких опорах-возбудителях вибрации, преимущественно на гидроцилиндрах, работающих синхронно и синфазно, возбуждаемых гидроприводом с электрогидравлическим следящим сервоприводом (Испытательные машины и стенды. Сводный каталог, ОНТИПРИБОР, М., 1967 г.).
Известен вибростенд, содержащий фундамент с основанием, подвижную систему, соединенную с основанием посредством направляющих прямолинейного движения, стойку и плоскую пружину, прикрепленные к фундаменту вертикально слева от основания; винт натяжения плоской пружины, соединенный со стойкой посредством резьбового соединения; наконечник, прикрепленный слева к плоской пружине посредством первого шарнира; два зажима, соединенные через штифты с винтом натяжения плоской пружины и с наконечником; пластинчатая цилиндрическая разрезная пружина, охватывающая зажимы; спусковой винт с коническим наконечником, установленный посредством резьбового соединения внутри винта натяжения плоской пружины; пластина, прикрепленная справа к плоской пружине с помощью второго шарнира; кронштейн, закрепленный на подвижной системе и соприкасающийся с пластиной; два колеса, установленные соответственно на винте натяжения плоской пружины и на спусковом винте; пластина гидравлического демпфера, установленная на основании параллельно направляющим прямолинейного движения, выполненным в виде четырех пластин, установленных горизонтально на основании; два вертикально расположенных резиновых ограничителя, первый из которых установлен между основанием и плоской пружиной, а второй между подвижной системой и основанием; трехкомпонентный акселерометр, расположенный на подвижной системе так, что две его измерительные оси расположены в плоскости горизонта, а третья направлена вертикально; восемь шарикоподшипников, установленных на подвижной системе; две цилиндрические пружины растяжения, расположенные симметрично относительно плоской пружины и соединенные своими концами с подвижной системой и стойкой соответственно (патент Российской Федерации №2285905, МПК G01М 7/02, 2006 г.).
Известен вибростенд, включающий основание (станину), рабочую горизонтальную платформу, опоры, возбудители виброперемещений, систему гидроприводов и электрическую систему управления и измерения с датчиками измерения перемещения и ускорения, снабженный жесткой рамой, параллельной рабочей платформе, и Г-образными жесткими рычагами, средние точки которых шарнирно закреплены на основании, горизонтальные плечи рычагов соединены жесткими опорами с рабочей платформой, а вертикальные плечи соединены шарнирно с жесткой рамой, связанной шарнирно с возбудителем виброперемещений (патент Российской Федерации №2248548, МПК G01М 7/06, 2005 г., прототип).
Основными недостатками аналогов и прототипа являются неравномерность значений параметров вибрации в разных точках площади активной платформы, вызываемая неизбежно имеющими место неидентичностью возбуждаемых амплитуд колебаний и сдвигами по фазе между отдельными возбудителями, высокая сложность и стоимость многоцилиндровых гидравлических систем.
Данное изобретение устраняет недостатки аналогов и прототипа.
Техническим результатом изобретения является повышение равномерности значений параметров вибрации в разных точках площади активной платформы, упрощение конструкции, моделирование вибраций в трехмерном пространстве по наперед заданному закону.
Технический результат достигается тем, что в вибростенде, содержащем корпус, рабочую горизонтальную платформу, возбудители виброперемещений и электрическую систему управления, корпус выполнен в виде стакана, в котором выше уровня дна стакана выполнено не менее двух цилиндрических каналов, а в них расположены возбудители виброперемещений в виде электромагнитных индукторов с плунжерами, рабочая горизонтальная платформа выполнена в виде полой цилиндрической фигуры, содержащей стол с элементами крепления, основание и соединяющий их гофрированный металлический элемент, в основании выполнены каналы для перемещения плунжеров, соосные с каналами дна стакана, а также отверстие, соединяющее внутренний объем полой цилиндрической фигуры с указанными каналами, причем объем полой цилиндрической фигуры заполнен рабочей жидкостью.
Сущность изобретения схематично представлена на чертеже, где 1 - корпус, 2 - электромагнитный индуктор, 3 - плунжеры, 4 - стол с элементами крепления, 5 - основание, 6 - гофрированный металлический элемент. Рабочая горизонтальная платформа - силовой рабочий орган вибростенда - представляет собой узел переменного объема, состоящий из стола 4 с элементами крепления, основания 5 и герметично соединяющего их металлического гофрированного элемента 6. Полость внутри силового органа заполнена рабочей жидкостью.
Вибростенд работает следующим образом.
На столе 4 закрепляют испытуемый образец. С помощью электромагнитных индукторов 2 возвратно-поступательно перемещают плунжеры 3 по заданной программе. Перемещения электромагнитных индукторов 2 вызывают возмущения рабочей жидкости и изменение давления внутри силового органа. Поскольку жидкость практически не сжимаема, изменение давления внутри силового органа приводит к изменениям объема силового органа и к растяжению гофрированного металлического элемента 6. Все перемещения передаются на стол 4, где расположен испытуемый образец.
При этом общий для всех электромагнитных индукторов 2 управляющий сигнал обеспечивает кратное увеличение хода стола 4, а раздельный управляющий сигнал для электромагнитных индукторов 2 позволяет модулировать основное движение и формировать сложные вибрационные нагрузки.