Стенд для вибрационных испытаний элементов аппаратуры

Полезная модель относится к испытательной технике и может быть использована для испытания датчиков температуры, испытывающих при работе ударные или вибрационные нагрузки.
Известен стенд для испытания аппаратуры (патент RU № 2717358, МПК G01M 7/00, опубл. 23.03.2020 Бюл. № 9), содержащий основание на ножках, подвижную платформу, датчик, усилитель, причем к основанию жестко крепятся блок питания, генератор, блоки управления, а по углам в цилиндрических корпусах закреплены четыре демпфера и четыре цилиндра-соленоида, штоки которых перемещаются в подшипниках и соединены с подвижной платформой с установленными датчиками ускорения, перемещения, вибрации, удара, соединенные через усилители, аналого-цифровые преобразователи, блоки сопряжения с ПЭВМ, на платформе при помощи барашков-гаек закреплена сменная испытательная площадка, на которую крепится испытываемое изделие.
Недостатками данного стенда являются сложность изготовления, ремонта и обслуживания из-за большого количества точно сопрягаемых конструктивных элементов для измерения большого количества параметров.
Наиболее близким по технической сущности является стенд для исследования компенсатора с квазинулевой жесткостью путем вибрационных испытаний аппаратуры (патент RU № 2684933, МПК G01M 7/00, опубл. 16.04.2019 Бюл. № 11), содержащий неподвижную раму, источник вибрации, набор грузов, комбинацию пружин, электродвигатель и эксцентричный груз, причем на упомянутой неподвижной раме установлен цилиндр, имеющий поршень, шток и набор грузов, на верхнем торце которых расположен источник вибрации в виде электродвигателя с насаженным эксцентричным грузом, а на линии, соединяющей источник питания с электродвигателем, установлен резистор переменного тока, в верхней части штока установлен датчик вибрации и измеритель амплитуды колебаний, выполненный в виде металлической пластины, закрепленной на диэлектрической основе, со свободно перемещающимся, вдоль оси упомянутой металлической пластины с постоянным контактом, подпружиненным бегунком, соединенным со штоком цилиндра, связанные с вычислительным блоком, а в подпоршневой области размещен пакет последовательно соединенных тарельчатых пружин, установленных друг над другом и разделенных металлическими шайбами, имеющими отверстия для циркуляции газа под давлением в подпоршневой области цилиндра, а сам цилиндр в нижней части через кран пневматически связан с манометром и компрессором.
Недостатками данного стенда являются сложность изготовления, ремонта и обслуживания из-за большого количества точно сопрягаемых конструктивных элементов для измерения большого количества параметров.
Технической задачей предлагаемого технического решения является создание стенда для вибрационных исследований элементов аппаратуры, позволяющего просто изготавливать, ремонтировать и обслуживать его за счёт простой конструкции, предназначенной для оказания временного вибрационного воздействия на элементы аппаратуры – датчики температуры.
Техническая задача решается стендом для вибрационных испытаний элементов аппаратуры, включающим неподвижную раму с полым вертикальным цилиндром для расположения внутри цилиндра датчика со штоком, взаимодействующим с источником вибрации.
Новым является то, цилиндр оснащён сверху держателем для опоры датчика, а снизу – опорой с вставленным внутрь бойком, который изготовлен с возможностью взаимодействия сверху со штоком датчика и ограниченного перемещения вверх в опоре при взаимодействии снизу с вибрационным столом, а рамы изготовлена с возможностью установки сверху без возможности шатаний на верстак так, чтобы боёк опирался сверху на источник вибрации.
На фиг. 1 изображен общий вид установленного стенда.
На фиг. 2 изображен вид снизу рамы.
На фиг. 3 изображена схема датчика температуры со штоком.
На фиг. 4 изображен общий вид бойка.
Стенд для вибрационных испытаний элементов аппаратуры включает раму 1 (фиг. 1) с полым вертикальным цилиндром 2, расположенный внутри цилиндра 2 датчик 3 (фиг. 3) со штоком 4 и источник вибрации, например, вибрационный стол 5 (фиг. 1), над которым при помощи рамы 1 устанавливается цилиндр 2, который оснащён сверху держателем 6 для опоры датчика 3, а снизу – опорой 7 с вставленным внутрь бойком 8, который изготовлен с возможностью ограниченного перемещения вверх в опоре 7 и взаимодействия снизу с вибрационным столом 5, а сверху поверхностью 9 (фиг. 4) – со штоком 4 (фиг. 3) датчика 3.
Рама 1 (фиг. 1) может быть изготовлена любой известной конструкции, обеспечивающей устойчивое положение стенда, например, в виде правильного прямоугольника с опорами; с ножками, образующими правильную пирамиду, или т.п. Авторы на это не претендуют.
Конструктивные элементы и технологические соединения, не влияющие на работоспособность стенда, на чертежах (фиг. 1-4) не показаны или показаны условно.
Стенд работает следующим образом.
Снизу в опору 7 (фиг. 2) рамы 1 вставляют баек 8 (фиг. 4). Для исключения вращения бойка 8 внутри опоры 7 (фиг. 2) могут быть выполнены выступы 10, а в бойке 8 (фиг. 4) – выборки 11 под выступы 10 (фиг.2).
На количество и вид выступов 10 опоры 7 и выборок 11 (фиг. 4) байка 8 авторы не претендуют.
Раму 1 (фиг. 1) надежно без возможности шатаний (например, при помощи приставок или регулируемых ножек – не показаны) устанавливают сверху на верстак 12 так, чтобы боёк 8 опирался сверху на вибрационный стол 5. Внутрь цилиндра 2 с держателем 6 вставляют датчик 3 (фиг. 3) со штоком 4 так, чтобы шток сверху опирался на поверхность 9 (фиг. 4) бойка 8.
Запускаю в работу вибрационный стол 5 (фиг. 1), который воздействует повторяющимися продольными вибрациями на размещенный в опоре 7 боёк 8, а через него на шток 4 (фиг. 3) датчика 3. Величину продольных вибраций (амплитуду) и их частоту регулируют непосредственно условиями работы вибрационного стола 5 (фиг. 1).
После выдержки необходимого для воздействия времени, амплитуде и частоте (определяется техническими требованиями производителя, подбирается эмпирическим путем в ходе исследований, эквивалентным временем работы в таких условиях или т.п. – на технологию авторы) на датчик 3 (фиг. 1), вибрационный стол останавливают, из держателя 6 цилиндра 2 извлекают датчик 3, который отправляют на исследование правильности показаний температуры. В случае положительного прохождения всех испытаний датчик 3 признают годным для длительной работы в вибронагруженных условиях (например, для измерения температуры в компрессорах, температуры жидкости на высокоскоростных (более 2 м/с) трубопроводах или т.п.).
После чего внутрь цилиндра 2 с держателем 6 вставляют следующий датчик 3 (фиг. 3) со штоком 4 и испытания повторяют.
Причем замена датчиков 3 происходит без использования специального инструмента, а сам стенд прост в изготовлении ремонте и обслуживании из-за малого количества точно подгоняемых конструктивных элементов. Стенд может быть изготовлен и разборным, но подобные стенды известны из открытых источников, авторы на это не претендуют.
Предлагаемый стенд для вибрационных испытаний элементов аппаратуры позволяет просто изготавливать, ремонтировать и обслуживать его за счёт простой конструкции, предназначенной для оказания временного вибрационного воздействия на элементы аппаратуры – датчики температуры.