Разработка стенда для динамических испытаний

1.

РЯЗАНСКИЙ ИНСТИТУТ
Федерального государственного бюджетного образовательного
учреждения высшего образования
«МОСКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
РАЗРАБОТКА СТЕНДА ДЛЯ
ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ
ФИЗИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
Аниськов М. В. Журавлев А.А. Байдов А.В.
Иванкина О.П.
Рязань 2020

2.

В статье представлен разработанный на кафедре
«Промышленное и гражданское строительство» стенд
для создания вибрационных нагрузок, который может
быть использован в учебном процессе при
выполнении лабораторных и практических работ.
Стенд для создания вибрационных нагрузок
может быть использован в учебном процессе
при выполнении лабораторных работ, а также
с целью определения влияния динамических
нагрузок на надежность конструкций
изделий или их физических моделей,
калибровки датчиков и других целей

3.

Вибростенд позволяет создавать следующие виды
вибрационного воздействия.
Гармоническая вибрация на фиксированных
частотах.
Этот вид нагружения заключается в последовательном
воздействии гармонической вибрации на определенных
частотах с заданными амплитудами на испытуемый
объект в требуемом диапазоне частот.
Вибрация, воспроизводящая заданную
акселерограмму процесса.
При данных испытаниях испытуемый объект подвергают
воздействию акселерограммы, моделирующей собой
запись реального события, выборку случайного процесса
и другие виды перемещений рабочего стола на котором
устанавливается испытуемый объект. Использование
акселерограммы позволяет воспроизводить реальные
условия нагружения испытуемых объектов

4.

Образцы акселерограмм, имитирующее амплитуду и
частоту колебаний рабочего стола стенда
Случайный процесс изменения амплитуды
перемещений воспроизводится за счет
соответствующей формы кулачка, а частота его
вращения изменяется за счет изменения величины
частоты вращения электродвигателя

5.

Техническая характеристика вибростенда

6.

Устройство стенда
Характерными особенностями
разработанного вибростенда являются:
отсутствие магнитного поля в зоне
вибростола;
простота конструкции;
низкая стоимость;
перемещение (скорость, ускорение) не
зависит от массы нагрузки;
перемещение не зависит от частоты.

7.

Общий вид стенда с измерительной и регистрирующей
аппаратурой в процессе тарировки величины
вертикальных ускорений
1 – вибростенд; 2 – осциллограф; 3 – тахограф.

8.

Конструкция вибростенда
На основание стенда 1
закреплен синхронный
электродвигатель
переменного тока с
изменяющейся частотой
вращения.
К статору
электродвигателя
крепится опорная плита 2.
Подвижный элемент
конструкции 3, к которому
крепится рабочий стол 4,
установлен таким
образом, что может
перемещаться только в
вертикальном
направлении в
подшипниках качения 5,
обеспечивающих без
зазорное соединение.
На вал ротора электродвигателя закрепляется возбудитель перемещения
6 рабочего стола

9.

На подвижную плиту может устанавливаться
рабочий стол, форма и размеры которого
зависят от объекта исследования.
Опорная плита позволяет устанавливать
дополнительное оборудование, необходимое
для выполнения решаемой задачи.
Пульт управления обеспечивает возможность
изменения частоты вращения ротора
электродвигателя.
Регулировка частоты вращения меняется
методом изменения величины подаваемого
напряжения за счет изменения величины
сопротивления потенциометра.

10.

Пульт управления стендом
Пульт управленияобеспечивает возможность изменения
частоты вращения ротора электродвигателя.
Регулировка частоты вращения меняется методом
изменения величины подаваемого напряжения за счет
изменения величины сопротивления потенциометра.

11.

Рабочий стол для установки испытуемого объекта
может быть трансформирован для создания
горизонтальных перемещений испытуемого объекта.

12.

К опорной плите 1 может крепиться дополнительная
платформа, обеспечивающая установку испытуемого
объекта. Перемещения и ускорения задаются аналогично
варианту для вертикальных ускорений и перемещений.

13.

Выводы
Анализ существующих конструкций
вибростендов промышленного
производства показал, что основная
часть разработана только для
вертикальных или горизонтальных
перемещений. Стоимость этих изделий
достаточно высока и в учебных и
научно-исследовательских целях не
оправдана.

14.

Поэтому разработанный стенд
позволяет проводить лабораторные
работы по исследованию процессов
вибрационного перемещения по
дисциплинам теоретическая механика,
сопротивление материалов,
сейсмостойкость сооружений, а также
при проведении экспериментальных
исследований на физических моделях.

15.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ