ВИБРОПЛАТФОРМА ИСПЫТАТЕЛЬНАЯ
TEST VIBROPLATFORM

Изобретение относится к технике испытаний изделий машиностроения, стройиндустрии, бытовой техники и других изделий на вибропрочность и виброустойчивость при воздействии на них сил в результате вибрации (колебаний) среды, с которой они контактируют в процессе эксплуатации, транспортирования и других техногенных и природных факторов, в том числе при авариях и других нештатных ситуациях.
Заявляемая виброплатформа предназначается для испытаний крупногабаритных, большегрузных изделий при воздействии на них горизонтальных вибраций в широком диапазоне частот. Основными проблемами создания таких виброплатформ являются конструкции опор и возбудителей колебаний. Преимущественно в качестве привода колебательных движений виброплатформы применяется гидропривод с электрогидравлическим следящим принципом управления режимами работы виброплатформы. В состав гидропривода входят насосная установка с распределительно-управляющей аппаратурой, гидроцилиндр (или несколько синхронно работающих параллельных цилиндров). Одной из проблем такого конструктивного решения виброплатформ является обеспечение шарнирного безлюфтового силового соединения гидроцилиндра с вибростолом и основанием, т.к. наличие люфтов искажает заданную форму циклов возбуждаемых знакопеременных колебаний (синусообразную, пилообразную или случайную), и, кроме того, наличие люфтов приводит к ударным нерегламентированным нагрузкам, что снижает долговечность шарнирных узлов виброплатформы.
Вторым важным требованием к конструкции большегрузных крупногабаритных виброплатформ являются проблемы опор, соединяющих платформу с основанием (фундаментом), обеспечивающих жесткую ее фиксацию в вертикальном направлении и подвижность в направлении горизонтальных колебаний.
Известны конструкции платформ, в которых опоры выполнены в виде стоек (минимум 4 шт.) с шарнирными концевыми элементами соединения их с платформой и с фундаментом.
Аналогом заявляемой виброплатформы может рассматриваться виброплатформа ВП-100, разработанная СКБИМ и изготовленная заводом испытательных машин (г.Армавир) в 70-е годы, а также размещенная в Интернет информация "Виброплатформы и сейсмоплатформы" http://exportpastach.com.ua/d isp 12.html.
В связи с возможными "галопирующими" воздействиями на платформу моментов сил (что возникает при определенной высоте центра тяжести платформы с испытываемым изделием относительно оси действия возбуждающей горизонтальной силы) шарнирные опоры испытывают знакопеременные нагрузки, воздействия которых на опоры аналогичны описанным выше соединениям силового гидроцилиндра с фундаментом и вибростолом.
Проблема гибких опор усугубляется тем, что опоры подвержены действию на них продольных сжимающих и изгибающих нагрузок, что приводит к риску потери их продольной устойчивости.
Сущность изобретения виброплатформы испытательной состоит в том, что возбудитель колебаний - актюатор выполнен в виде двух плунжерных одностороннего действия встречно направленных горизонтальных гидроцилиндров, плунжерами упирающихся в стол, а корпусами в основание, при этом цилиндры снабжены электрогидравлическими сервоклапанами, соединенными с насосной установкой и с электрической системой управления, при этом сигналы управления сервоклапанами идентичны по частоте и амплитуде и взаимно сдвинуты по фазе на 180°.
Кроме описанного выше виброплатформа отличается от известных прототипов тем, что опоры стола выполнены в виде стоек, закрепленных на основании платформы, и гибких звеньев, вертикально ориентированных, верхние концы которых закреплены на стойках, а нижние - на столе. При этом звенья выполнены жесткими в осевом направлении и упругоподатливыми в направлении горизонтальных рабочих колебательных движений стола.
На рисунках 1 и 2 схематично изображена заявляемая виброплатформа, вид в плане и вид сбоку с частичными разрезами по основным агрегатам.
Виброплатформа включает в себя основание 1 (раму), закрепляемое на силовом полу на месте эксплуатации и охватывающее по периметру вибростол 2, закрепленные на основании стойки 3, вертикальные гибкие звенья (пластины) 4, верхними концами закрепленные на стойках 3, а нижними концами на столе 2, гидроцилиндры 5 и 6 одностороннего действия с плунжерами 7 и 8, электрогидравлические сервоклапаны 9 и 10, гидропневматические аккумуляторы 11 и 12, непосредственно соединенные с напорными каналами сервоклапанов 9 и 10, насосную установку 13, электрический блок 14 управления сервоклапанами 9 и 10 и задания режимов работы виброплатфомы и измерения параметров испытаний, трубопроводы 15 и 16 подачи рабочей жидкости под давлением к сервоклапанам 9 и 10, кабели 17 и 18 подачи управляющих сигналов блока управления 14 на сервоклапаны 9 и 10, манометр 19 контроля давления на выходе насосной установки, вибродатчик 20 параметров колебаний платформы, связанный с блоком 14 кабелем 21.
Описанная виброплатформа работает следующим образом. Включается насосная установка 13 при нулевом значении сигналов управления сервоклапанами 9 и 10. При достижении рабочего давления, контролируемого по манометру 19, на сервоклапаны подаются электрические сигналы, идентичные по частоте (от общего генератора) и уровню и взаимно сдвинутые по фазе на 180°, плунжера 7 и 8 гидроцилиндров 5 и 6 совершают возвратно-поступательное (колебательное) движение, которое передается столу 2, на который они опираются.
Кроме отмеченных выше положительных качеств виброплатформы (безлюфтовые сопряжения взаимно подвижных силовых элементов) компактность и лаконичность конструкция платформы обеспечивает возможность сборки ее, отладки и предварительных испытаний на заводе изготовителе без специального фундамента, и для монтажа на месте эксплуатации достаточно простого силового пола.