CS210045B1

CS210045B1 - Facility for making the vibrations for testing situation by the torsion oscillation

Info

Publication number: CS210045B1
Application number: CS487873A
Authority: CS
Inventors: Ulrich Liebold; Guenter Gensch; Peter Krogmann
Original assignee: Ulrich Liebold; Guenter Gensch; Peter Krogmann
Priority date: 1972-07-20
Filing date: 1973-07-05
Publication date: 1982-01-29
Also published as: GB1423630A; DE2311212A1; DD106000A1

Abstract

1423630 Torsion testing ELBE-WERK ROSSLAU VEB 5 June 1973 [20 July 1972] 26752/73 Heading G1S [Also in Division H2] An arrangement for the generation of vibrations for testing the torsional vibration behaviour of parts comprises a rotatable shaft having at an end thereof means for carrying a part to be subjected to torsional vibration, the shaft being driven by the rotor of an electric motor, an element connected to the shaft to produce a constant load torque on the motor and an exciter unit to electrically load the rotor in a time-variable manner to cause rotor load torque variations about a mean value set by the element, the variations resulting in a torsional vibration imposed on the rotary motion of the rotor and the part-carrying means. The motor may be a series-wound, shunt-wound or squirrel-cage motor or, as shown in the Figure, a slip-ring induction motor 4 having at its shaft end 7 an induction brake 3 to produce the constant load torque and at its shaft end 7' a shaft part 1 having a mounting flange 6 to receive parts (not shown) to be tested for their behaviour under torsional vibration. The ends 7, 7' are mounted by bearings in pendulum fashion, whereby the motor stator can swing as a unit about its central axis which is also the axis of the motor rotor. The stator winding is connected to A.C. mains voltage or to an adjustable A.C. voltage. The rotor voltage is passed by slip-rings 8 to a rectifier in the exciter unit 2 having thyristors T 1, T2 controlling resistors R1, R2 for loading the rotor, the thyristors being controlled by a pulse generator 5 which determines the time periods for which the resistors Rl, R2 are connected to the output of the rectifier. Hence a variation in loading is produced on the rotor, about a mean value predetermined by the brake 3, which variation manifests itself as a torsional vibration transmitted to the part to be tested via members 1, 6. A further pulse generator (not shown) may be associated with the generator 5. Shaft part 1 may be omitted and flange 6 connected to the end 7', Fig.2 (not shown).

Description

Vynález se týká zařízeni pro vytváření kmitů pro zkoušení, poměrů při torzním kmitání zejména rotačně symetrických těles s pouuitím hřídele, přenášejícím kmity.The invention relates to a device for generating oscillations for testing, torsional oscillation ratios, in particular of rotationally symmetrical bodies with the use of a vibration-transmitting shaft.

Známá jsou zatřízení, která pro vytváření torzních kMtů a pro zkoušení poměrů při torzním kmitání konstrukčních čássí a/nebo konstrukčních skupin používaáí jako budiče kotů otácející'ch se excentrických hmot.Devices are known which are used as exciter of rotating eccentric masses for generating torsional forces and for testing torsional oscillation ratios of components and / or assemblies.

Dále jsou známa zařízeni, tzv. hydropulsační zkušební zařízeni, která používvtí jako budiče kmitů konstrukce podobné vodní vířivé brzdě, u které se ovládá elektr^kým řídícím ústrojím regulační venttl průtoku a tím také periodické změny průtočného monUítví a tím se způsobí změny poctu otáček .Furthermore, there are known devices, the so-called hydropulse test devices, which use as a vibration exciter a structure similar to a water vortex brake, in which the electric control device controls the flow control valve and thereby also periodic changes in flow rate and thereby causes changes in speed.

Jsou také známa zařízen, u kterých slouží pro vytváření torzních kmitů tzv. kyvadlové ússroji. U těchto posledně uvedených zařízené je do hnacího vedení zabudováno převodové ústroUí s převodem 1:1, které je oíehhaicky poháněno výstředckkovým pohonem a které kývá požadovanou aimpitudou a frekvencí.Devices are also known in which so-called pendulum devices are used to generate torsional oscillations. In these latter devices, a 1: 1 gear train is incorporated in the drive line, which is ejectically driven by an eccentric drive and which oscillates the desired aiming and frequency.

Tato řešeni oaí ten společný ne do osatek, že oaa í oí ch^tcká pomocná ússroji.These solutions are more common than in the case that they are tasteful with auxiliary devices.

Z důvodů poháněni pomocných ússrojí má zařízení vyšší spotřebu energie a ГооПх^пс. účincoisi jn nízký; pomocná zařízeni jsou náchylná k poruchám a jsou příčinou chyb z hlediska měřící a přenosové techniky.Because of the power to the auxiliary devices, the device has a higher energy consumption and ГооПх ^ пс. efficacy nec low; auxiliary devices are susceptible to malfunctions and cause errors in terms of measurement and transmission technology.

Účelem vynálezu je vytvouřti zařízeni, které pracuje bez ιο^η^γ^ pomocných zařizent, čímí jn dáno minimum zdrojů poruch a chyb z hlediska měřící techniky a vytváření kmitů.It is an object of the present invention to provide a device which operates without auxiliary devices, thereby minimizing the sources of disturbances and errors in terms of measuring technology and oscillation.

Úkolem vynálezu jn vy^ouřt zařízeni, které napodobuje namáháni; pokud se týká amepitud a frekvence, vyss^tuící se na konstrukčních prvcích, výrobcích a zařízeních a které · lze mnCt v širokých rozmezích,It is an object of the present invention to provide a device that mimics stress; in terms of amepitudes and frequencies found on components, products and equipment and which can be mnCt in a wide range,

Podle vynálezu jn tatu úloha řešena tím, íe před W^íd^j.í jn zařazen rngu1ný hnací systém s volitetnuu frekvenci v rozsahu 1 aí 250 Hz, s promOntivou amopitudou a s castavitntnýoi otáčkami v rozsahu od 100 ut/mic aí do jmenovótých otáček, který sestává z elektoomuturu se dvěma hřídelovými ^ικί, cappíkltd z asynchronního kroužkového mitoru spojeného prostřednictvím kroužků s usměrňovačem, z impulsového ovládacího ússroji, buzeného · budicí jednotkou a z odporu, upraveného v rotorovém obvodu, přičemž na jednom hřídelovém konci jn upevněn prvek pro vytváření konstantního zatňíovaciho kroutícího momentu a druhý hřídelový konec jn tuze spojen s hřídelí a vybuzené kmty jsou přenášeny na úložnou přírubu zkoušeného rotačně symetrického tělesa.According to the invention, this problem is solved by incorporating a variable drive system with a selectable frequency in the range of 1 to 250 Hz, with a variable amplitude and a castable speed in the range of 100 rpm to nominal speed, before the next drive. which consists of an electromotive with two shaft, cappikltd of an asynchronous ring mitor connected by means of rectifier rings, a pulse actuator driven by an excitation unit and a resistor provided in the rotor circuit, with a constant load forming element mounted on one shaft end the torque and the second shaft end nec rigidly connected to the shaft and the excited oscillations are transmitted to the bearing flange of the rotationally symmetrical body under test.

Dalším význakem vynálezu jt, íe jak prvek pró vytváření konstantního zatěíuvaciho kroutícího m^o^onciu, tak také elektuoeutor jsou, uloíeny kyvné.It is a further feature of the invention that both the element for producing a constant load torque and the electric motor are pendulous.

Přednost tohoto vynálezu spočívá v tom, íe zařízeni vystačí bez jakéhokoliv mechanického pomocného zařízení jako budič pro vytvářeni torzních kmitů, kmty jsou vytvářeny jií v samotném hnacím orgánu, v elnktooeotoru a potom se přenášejí přímo na zkoušenou kunstrukčni část.The advantage of the present invention is that the device suffices without any mechanical auxiliary device as a torsional oscillator, the oscillations are generated in the propulsion itself, in the electric tattooer, and then transferred directly to the test piece.

Konstrukčně jednoduché zařízeni, prostorově nenáročné uspořádáni jedn^ ttló^^ý' ch částí, náklady a ma^tíál šetřící celkové poje210045 tí zařízeni, jsou jeho další výhody.The simple design of the device, the space-saving arrangement of the one-piece parts, the cost and the material saving the overall cost of the device are its other advantages.

Vynález bude v dalším textu blíže objasněn na příkladu provedeni, znázorněném na připojeném výkresu.The invention will be explained in more detail below with reference to the exemplary embodiment shown in the accompanying drawing.

Na obr. 1 je schemaaicky znázorněno celkové zzaizení.Figure 1 schematically shows the overall device.

Na obr. 2 je znázorněno zařízení s poněkud obměněnou konnsrukcí,FIG. 2 shows a device with somewhat modified conduction,

Jako hnací orgán je použit elektromotor 4, s dvěma hřídeOovými konci. Tento elektromr:rr 4. muže bytí kroužkový mooor, hlavní mooor celého ústrojí, nebo vedlejší m^otor ústroji, nebo motor s kotvou nakrátko. Elektromotor £ je uložen kyvně.An electric motor 4 with two shaft ends is used as a driving element. This electric meter may be a ring mooor, a main mooor of the whole device, or a secondary engine of the device, or a motor with a short armature. The electric motor 6 is supported by a pendulum.

Na jednom konci hřídele je kyvně uložen pomoci příruby prvek 3, například íí^Ícčiíí brz^ pro vytváTení konstantní zatěžova^ho kroutícího momeenu. Na druhé straně elektrn^motoru 4 je připojena hřídel 1 s úložnou přírubou K. Úložná příruba 6 slouží pro·uloženi čássí, které jsou zkoušeny na jejich poměry pří torzních kmitech /obr. 1/,At one end of the shaft, an element 3 is pivotably mounted by means of a flange, for example a braking element for producing a constant load torque. On the other side of the electric motor 4, a shaft 1 with a bearing flange K is connected. The bearing flange 6 serves to accommodate the parts which are tested for their proportional oscillation ratios / fig. 1 /,

Podle dalšího provedení může hřídel 1 odpadnout a úložná příruba £ se připooí přímo na druhý hřídelový, konec 7_ elektroprtoru 4. /obr . 2/ .According to a further embodiment, the shaft 1 can be omitted and the bearing flange 6 is connected directly to the second shaft end 7 of the electropower 4. FIG. 2 /.

Při výhodném pooříLí asynchronního kroužkového mr(^ru se statorové vinut:! při^O i na sítové e-apřtt, nebo na nap^t, jehož efek-» tívní hodnota je Proud, který je · vyvoláván napětím, ΐndukrv^ř^nt^m v rotorovém obvodu poctu, je pomocí sběracích kroužků 8. usměrňován usměrňovačem. Impulsovým ovládacím ústrojem £ je tento proud s požadovanou časovou závv s los ítí ve své řmpřitudě řízen kolem střední hodnooy, předem dané· zatěžovali kroutícím m^i^ee^ttem, s libovolnou frekvencc. Tato změna proudu·má za následek vytváření rdpprVdaříiíhr m^mennu, který se ihned přenáší a řoujijn jako torzní kmitáni prostřednictvím hřídele £, případně pří odpadnuui tohoto vedení, přímo na úložnou přírubu 6, na které jsou umístněny zkoušené konstrukční prvky, čássi nebo zařízeni.In a preferred embodiment of the asynchronous ring loop, the stator winding is applied to the mains power supply or to a voltage whose effective value is the voltage-induced current, the first time the voltage is induced. In the rotor circuit the number is rectified by the rectifier by means of the slip rings 8. The pulse actuator 8 is controlled by a pulse actuator around a medium value, predetermined by the torque, in its class. This change of current results in the formation of a transducer which is immediately transmitted and used as a torsional oscillation by means of the shaft 6 or, in the case of this line, directly to the bearing flange 6, on which the test components are located. parts or equipment.

Claims

SUBJECT

An apparatus for generating oscillations for testing the torsional oscillation ratios of rotationally symmetrical bodies using rotating shafts transmitting oscillations, characterized in that a controllable drive system is arranged in front of the shaft (1). with a selectable frequency in the range of 1 to 250 Hz, with an amplitude and v speed adjustable in the range of 100 µl / piu to a nominal speed consisting of an electric motor / 4/8 two shaft ends, for example from an asynchronous ring-shaped ring connected via a rectifier ring (8), from a pulse control

BACKGROUND OF THE INVENTION An excitation device (5) excited by an excitation unit (2) and a resistor provided in the rotor circuit, wherein at one shaft end an element (3) is provided for generating a constant load torque and a second shaft. мпо (7) is rigidly connected to the shaft (1) and the excited oscillations are transmitted to the bearing flange (6) for the rotationally sympetric body to be tested.

2. Device according to claim 1, characterized in that both the element (3) for generating a constant load torque and the electric motor (4) are mounted to be pivoted.