RU188124U1

RU188124U1 - Stand for static testing of vibration isolators

Info

Publication number: RU188124U1
Application number: RU2018143941U
Authority: RU
Inventors: Павел Владимирович Сиротин; Илья Юрьевич Лебединский
Priority date: 2018-12-11
Filing date: 2018-12-11
Publication date: 2019-03-29

Abstract

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к конструкциям стендов для испытаний виброизоляторов. Устройство содержит раму, верхнюю подвижную и нижнюю неподвижную опорные плиты, механизм вертикального нагружения, силоизмеритель и измеритель перемещения. Механизм горизонтального нагружения и направляющий механизм верхней опорной плиты, механизм горизонтального нагружения выполнен в виде горизонтального нагружного винта, направляющий механизм выполнен в виде направляющих стержней. Силоизмеритель выполнен в виде тензодатчиков вертикального и горизонтального усилия, измеритель перемещения выполнен в виде датчика вертикального и горизонтального прогиба и снабжен механизмом вертикальной и горизонтальной регулировки 20, а также поворотным механизмом. Технический результат заключается в возможности воспроизведения на стенде статических нагрузок на виброизолятор по всем линейным направлениям действия в условиях, максимально соответствующих эксплуатационным. 1 ил.The utility model relates to mechanical engineering, namely to the design of stands for testing vibration isolators. The device comprises a frame, an upper movable and a lower fixed base plate, a vertical loading mechanism, a force meter and a displacement meter. The horizontal loading mechanism and the guide mechanism of the upper base plate, the horizontal loading mechanism is made in the form of a horizontal loading screw, the guide mechanism is made in the form of guide rods. The force meter is made in the form of load cells of vertical and horizontal forces, the displacement meter is made in the form of a sensor for vertical and horizontal deflection and is equipped with a mechanism for vertical and horizontal adjustment 20, as well as a rotary mechanism. The technical result consists in the possibility of reproducing at the stand static loads on the vibration isolator in all linear directions of action under conditions that are most consistent with operational. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к конструкциям стендов для статических испытаний виброизоляторов.The utility model relates to mechanical engineering, namely to the design of stands for static testing of vibration isolators.

Аналогом модели является установка для испытания образцов на трехосное сжатие, содержащая силовую раму, установленную в ней для размещения образца рабочую камеру со штоком, узлы механического осевого и гидравлического бокового нагружений, и устройство обеспечения постоянного отношения боковой и осевой нагрузок. (Авторское свидетельство SU №1226131 опубл. 23.04.86, МПК G01N 3/10).An analogue of the model is a triaxial compression test specimen installation, containing a power frame, a working chamber with a rod installed in it for specimen placement, mechanical axial and hydraulic lateral load nodes, and a device for ensuring a constant ratio of lateral and axial loads. (Copyright certificate SU No. 1226131 publ. 23.04.86, IPC G01N 3/10).

Недостатками аналога являются его конструктивные особенности, не предусматривающие механизмов измерения прогиба образца, возможности измерения горизонтального усилия, а также невозможность воспроизведения строго вертикальной нагрузки ввиду рычажной системы нагружения.The disadvantages of the analogue are its design features that do not include mechanisms for measuring the deflection of the sample, the ability to measure horizontal forces, and the inability to reproduce a strictly vertical load due to the lever loading system.

Прототипом модели является прибор для испытаний на сжатие эластомеров, содержащий станину (у нас рама), выполненную в виде кронштейна, включенные в электрическую цепь нажимные плиты (у нас верхняя подвижная и нижняя неподвижная опорные плиты), нижняя из которых установлена на основании кронштейна, а верхняя - на его поперечине с возможностью перемещения, и связанные с верхней плитой нагружатель (у нас механизм вертикального нагружения) и силоизмеритель, на нижней плите выполнена наружная резьба, а прибор снабжен ограничителем деформации, выполненным в виде кольца, охватывающего верхнюю часть нижней нажимной плиты и гайки, установленной с возможностью перемещения по резьбе и взаимодействующей своим верхним торцом с кольцом, и измерителем перемещения гайки (у нас измеритель перемещения), установленным на кронштейне. (Авторское свидетельство SU №1033908 опубл. 07.08.83, МПК G01N3/08) Недостатком прототипа является то, что его конструкция не предусматривает возможности проведения испытаний виброизоляторов: в горизонтальных направлениях как в вертикально ненагруженном состоянии, так и в предварительно нагруженном расчетной массой состоянии.The prototype of the model is an elastomer compression test device containing a bed (we have a frame) made in the form of a bracket, pressure plates included in the electric circuit (we have the upper movable and lower fixed base plates), the lower of which is mounted on the base of the bracket, and the upper one is on its cross member with the possibility of movement, and a loader connected to the upper plate (we have a vertical loading mechanism) and a force meter, an external thread is made on the lower plate, and the device is equipped with a deformation limiter, Making a ring-shaped, covering the upper portion of the lower pressure plate and a nut mounted for movement along the thread and cooperating at its upper end with a ring, and displacement gauge nut (we have movement sensor) mounted on the bracket. (Author's certificate SU No. 1033908 publ. 07.08.83, IPC G01N3 / 08) The disadvantage of the prototype is that its design does not provide for the possibility of testing vibration dampers: in horizontal directions both in a vertically unloaded state and in a state preloaded with a calculated mass.

Существующие методики проектирования виброзащитных систем, основанные на математических моделях предполагают, что элементы систем подрессоривания имеют заранее известные характеристики, такие как коэффициент упругости и диссипации (демпфирования) виброизолятора по всем линейным направлениям действия, причем значения горизонтальной жесткости и диссипации могут существенно отличаться в нагруженном и в ненагруженном состояниях. Конструкция стенда позволяет получать точные результаты испытаний за счет предварительного осевого нагружения виброизоляторов.Existing methods of designing vibration protection systems based on mathematical models suggest that the elements of the suspension systems have previously known characteristics, such as the coefficient of elasticity and dissipation (damping) of the vibration isolator in all linear directions of action, and the values of horizontal stiffness and dissipation can differ significantly in loaded and in unloaded states. The design of the stand allows you to get accurate test results due to the preliminary axial loading of vibration isolators.

Задачей полезной модели является создание конструкции стенда для исследования свойств виброизоляторов, обеспечивающего выявление на стенде статических характеристик виброизолятора не только в вертикальном направлении, но и в горизонтальных в предварительно нагруженном по оси расчетной массой состоянии.The objective of the utility model is to create a stand design for studying the properties of vibration isolators, ensuring that static characteristics of the vibration isolator are detected on the stand not only in the vertical direction, but also in horizontal ones in a state pre-loaded along the axis with the calculated mass.

Технический результат - возможность воспроизведения на стенде линейных нагрузок на виброизолятор вертикального и горизонтального направлений статического характера с предварительным нагружением, характерных для условий эксплуатации большинства объектов виброзащиты, и получение за счет этого точных результатов испытаний для использования при проектировании системы подрессоривания объекта.The technical result is the ability to reproduce on the stand linear loads on the vibration isolator of vertical and horizontal directions of a static nature with preliminary loading, typical for the operating conditions of most vibration protection objects, and thereby obtain accurate test results for use in designing an object suspension system.

Указанный технический результат достигается тем, что в стенде для статических испытаний виброизоляторов в вертикальном и горизонтальном направлениях с предварительным осевым нагружением, содержащем раму, верхнюю подвижную и нижнюю неподвижную опорные плиты, механизм вертикального нагружения, силоизмеритель и измеритель перемещения, причем стенд дополнительно снабжен расположенным на раме механизмом горизонтального нагружения и направляющим механизмом верхней опорной плиты, механизм горизонтального нагружения выполнен в виде горизонтального нагружного винта, направляющий механизм выполнен в виде направляющих стержней, силоизмеритель выполнен в виде тензодатчиков вертикального и горизонтального усилия, измеритель перемещения выполнен в виде датчика вертикального и горизонтального прогиба и снабжен механизмом вертикальной и горизонтальной регулировки, а также поворотным механизмом.The specified technical result is achieved by the fact that in the stand for static testing of vibration isolators in the vertical and horizontal directions with preliminary axial loading containing the frame, the upper movable and lower stationary base plates, the mechanism of vertical loading, a force meter and a displacement meter, and the stand is additionally equipped with located on the frame the horizontal loading mechanism and the guide mechanism of the upper base plate, the horizontal loading mechanism is made in the form of mountains of an horizontal load screw, the guiding mechanism is made in the form of guide rods, the force meter is made in the form of vertical and horizontal force strain gauges, the displacement meter is made in the form of a vertical and horizontal deflection sensor and is equipped with a vertical and horizontal adjustment mechanism, as well as a rotary mechanism.

На фиг. 1 изображена схема стенда для исследования статических свойств виброизоляторов в вертикальном и горизонтальном направлениях с предварительным осевым нагружением.In FIG. 1 shows a diagram of a bench for studying the static properties of vibration isolators in the vertical and horizontal directions with preliminary axial loading.

Стенд для статических испытаний виброизоляторов в вертикальном и горизонтальном направлениях с предварительным осевым нагружением содержит раму 1, подвижную верхнюю опорную плиту 2 и неподвижную нижнюю опорную плиту 3, устанавливаемую на регулируемые опоры 4 и 5, кронштейны крепления 6 и 7 исследуемых виброизоляторов 8 и 9 крепящиеся к опорным плитам 2 и 3 и зафиксированные соединителем 10. Для создания осевого усилия присутствует механизмом вертикального нагружения 11 с вертикальным нагружным винтом 12, а для бокового - механизм горизонтального нагружения 13, с горизонтальным нагружным винтом 14 и кронштейном регулировки 15 вертикального положения винта 13. Для измерения усилия, действующего на исследуемые виброизоляторы 8 и 9 присутствует силоизмеритель в виде тензодатчика вертикального усилия 16 и тензодатчика горизонтального усилия 17, а для измерения их деформации используется измеритель перемещения 18, состоящий из датчика вертикального и горизонтального прогиба 19, снабженного механизмом вертикальной и горизонтальной регулировки 20, а также поворотным механизмом 21. Для перемещения верхней подвижной опорной плиты 2 по строго вертикальной траектории присутствует направляющий механизм 22, выполненный в виде направляющих стержней 23 и 24. Стенд фиксируется с опорной поверхностью с помощью установочных креплений 25 и 26.The stand for static tests of vibration isolators in the vertical and horizontal directions with preliminary axial loading contains a frame 1, a movable upper base plate 2 and a fixed lower base plate 3 mounted on adjustable supports 4 and 5, mounting brackets 6 and 7 of the studied vibration isolators 8 and 9 attached to base plates 2 and 3 and fixed by the connector 10. To create axial force there is a vertical loading mechanism 11 with a vertical loading screw 12, and for the lateral - horizontal mechanism load 13, with a horizontal load screw 14 and an adjustment bracket 15 of the vertical position of the screw 13. To measure the force acting on the studied vibration isolators 8 and 9, there is a force meter in the form of a vertical force sensor 16 and a horizontal force sensor 17, and a meter is used to measure their deformation displacement 18, consisting of a sensor of vertical and horizontal deflection 19, equipped with a mechanism for vertical and horizontal adjustment 20, as well as a rotary mechanism 21. escheniya top moving baseplate 2 according to a strictly vertical path guide mechanism 22 is present, arranged in the form of guide rods 24. The stand 23 and is fixed to the supporting surface via the mounting fasteners 25 and 26.

Стенд для статических испытаний виброизоляторов в вертикальном и горизонтальном направлениях с предварительным осевым нагружением работает следующим образом. Между подвижной верхней опорной плитой 2 и неподвижной нижней опорной плитой 3 устанавливаются исследуемые виброизоляторы 8 и 9 при помощи кронштейнов крепления 6 и 7. Они жестко фиксируются между собой соединителем 10, на котором отмечен геометрический центр для центрирования горизонтального нагружного винта 14 при помощи кронштейна регулировки его вертикального положения 15. Верхняя подвижная опорная плита 2 перемещается строго вертикально благодаря направляющему механизму 22, а нижняя неподвижная опорная плита 3 жестко крепится к раме 1 регулируемыми опорами 4 и 5. Для проведения испытаний виброизоляторов в вертикальном направлении, нагружным вертикальным винтом 12 создается осевое усилие, действующее на виброизоляторы 8 и 9, регистрируемое тензодатчиком вертикального усилия 161, при этом измеритель перемещения 18 регистрирует статический прогиб виброизоляторов в вертикальном направлении, упираясь в верхнюю подвижную опорную плиту 2, при помощи датчика вертикального прогиба 19. Для проведения испытаний виброизоляторов в горизонтальном направлении с предварительным осевым нагружением, нагружным вертикальным винтом 12 создается предварительное усилие, действующее на виброизоляторы 8 и 9, регистрируемое тензодатчиком вертикального усилия 16, соответствующее расчетной эксплуатационной нагрузке, механизмом горизонтального нагружения 13 при помощи горизонтального нагружного винта 14, упирающегося в соединитель 10 создается горизонтальное усилие, регистрируемое тензодатчиком горизонтального усилия 17, при этом горизонтальный нагружной винт 14 устанавливается по вертикали в центр соединителя 10 при помощи кронштейна вертикальной регулировки 15. Измеритель перемещения 18 настраивается на измерение горизонтального прогиба виброопор при помощи механизма вертикальной и горизонтальной регулировки 20, а также поворотного механизма 21 и регистрирует статический прогиб виброизоляторов 8 и 9 в горизонтальном направлении, упираясь в соединитель 10.Stand for static testing of vibration isolators in the vertical and horizontal directions with preliminary axial loading works as follows. Between the movable upper base plate 2 and the fixed lower base plate 3, the studied vibration isolators 8 and 9 are installed using the mounting brackets 6 and 7. They are rigidly fixed to each other by a connector 10, on which a geometric center is marked for centering the horizontal load screw 14 using its adjustment bracket vertical position 15. The upper movable base plate 2 moves strictly vertically thanks to the guide mechanism 22, and the lower stationary base plate 3 is rigidly attached to the frame 1 p walkable supports 4 and 5. To test the vibration isolators in the vertical direction, an axial force is generated by the vertical load screw 12, acting on the vibration isolators 8 and 9, recorded by the vertical force strain gauge 161, while the displacement meter 18 registers the static deflection of the vibration isolators in the vertical direction, resting against the upper movable base plate 2, using a vertical deflection gauge 19. For testing vibration isolators in the horizontal direction with a preliminary axial loading, vertical vertical screw 12 creates a preliminary force acting on the vibration isolators 8 and 9, recorded by the vertical force strain gauge 16, corresponding to the calculated operational load, the horizontal loading mechanism 13 using the horizontal loading screw 14 resting against the connector 10 creates a horizontal force recorded by the horizontal horizontal tensor forces 17, while the horizontal load screw 14 is installed vertically in the center of the connector 10 using the brackets vertical adjustment 15. The displacement meter 18 is configured to measure the horizontal deflection of the vibration mounts using the vertical and horizontal adjustment mechanism 20, as well as the rotary mechanism 21 and registers the static deflection of the vibration isolators 8 and 9 in the horizontal direction, resting against the connector 10.

Таким образом, за счет того, что конструкция стенда позволяет воспроизводить статические нагрузки на виброизоляторы как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях, обеспечивается возможность выявления на одном стенде всех статических характеристик виброизолятора, не прибегая к сложным конструктивным решениям, а за счет того, что конструкция стенда позволяет проводить испытания виброизоляторов в состоянии предварительного осевого нагружения, повышается соответствие условий проведения испытаний эксплуатационному режиму нагружения, и как следствие, увеличивается точность полученных данных.Thus, due to the fact that the stand design allows reproducing static loads on vibration isolators both in vertical and horizontal directions, it is possible to identify all the static characteristics of the vibration isolator on one stand without resorting to complex structural solutions, but due to the fact that the design of the stand allows testing of vibration isolators in the state of preliminary axial loading, the compliance of the test conditions with the operating mode is increased by servation, and as a consequence, increases the accuracy of the data.

Claims

The stand for static testing of vibration isolators contains a frame, upper movable and lower fixed base plates, a vertical loading mechanism, a force meter and a displacement meter, characterized in that it is additionally equipped with a horizontal loading mechanism and a guide mechanism of the upper base plate located on the frame, the horizontal loading mechanism is made in the form horizontal load screw, the guide mechanism is made in the form of guide rods, the load meter is made in the form of strain gauges vertical and horizontal forces, and the displacement meter is made in the form of a vertical and horizontal deflection sensor equipped with a horizontal and vertical adjustment mechanism, as well as a rotary mechanism.