54
Если известна жесткость материала, покрывающего основание, то
можно вычислить параметры удара: перегрузку и продолжительность
удара. С
помощью копров можно создавать 20000...40000-кратные
перегрузки.
Ударные стенды для воспроизведения многократных ударов (рис.2.
14). Ударный стенд состоит из станины стола, пульта управления,
приводного механизма и пьезопреобразователя.
а)
б)
в)
г)
Рисунок 2.14. Ударные стенды:
для воспроизведения многократных ударов
транспортных вибраций (а)
и с пружинами для вертикальных горизонтальных ударов (б); сборка с
роликами (в) и со сменными кулачками (г)
Принцип действия ударного стенда основан на свободном падении
с испытуемыми изделиями и внезапным прекращением его падения.
Стол поднимается и опускается с помощью кулачка специального
профиля, вращающегося приводным механизмом. Свободное падение
стола внезапно прекращается, когда стол попадает на специальные
упоры.
С помощью ударных стендов можно создавать перегрузки до 150g
с
частотой до 200 ударов в минуту.
55
2.6. Способы отработки вибропрочности изделий в
лабораторных условиях
Практика отработки вибропрочности изделий показывает, что в
настоящее время наибольшее распространение получили следующие
способы лабораторных вибрационных испытаний:
1. Возбуждение объектов гармонической вибрацией.
К разновидностям данного способа относятся: возбуждение на
фиксированных частотах, возбуждение методом «качающейся» частоты
(скапирования).
2. Возбуждение объектов полигармонической вибрацией.
Сюда относятся: возбуждение полигармонического спектра частот
с
фиксированными значениями его составляющих; возбуждение при
«качающемся» спектре полигармонических вибраций.
3. Возбуждение объектов, случайными вибрациями.
Разновидностями
этого
способа
являются:
возбуждение
микрополосным случайным спектром; возбуждение узкополосным
случайным спектром с переменной средней частотой.
При способе гармонического возбуждения на фиксированных
частотах конструкции нагружаются гармонической вибрацией
последовательно
на
нескольких
фиксированных
частотах
с
определенным шагом между ними. Выбор шага определяется
требованиями и обусловливается такими факторами, как масса объекта,
жесткость его конструкции и демпфирующая способность и т.п.
Сущность способа гармонического возбуждения на «качающейся»
частоте заключается в том, что в
исследуемой конструкции
возбуждается гармоническое колебание переменной частоты. В общем
случае закон изменения частоты по времени может быть любым:
линейным или логарифмическим с прохождением исследуемого
диапазона частот от нижней границы диапазона к верхней и наоборот и
т.д.
Наиболее распространенным является способ сканирования от
нижних к верхним частотам при логарифмическом законе их
изменения. Данный способ рекомендуется применять при исследовании
частотных характеристик простых объектов с
большим числом
достаточно разнесенных резонансных частот.
Способ полигармонического возбуждения на фиксированных
частотах. Наряду с моногармоническими способами возбуждения
колебаний при определении вибрационных характеристик изделий в
последнее время применяется метод полигармонического возбуждения.
Сущность его состоит в том, что в исследуемой конструкции
56
одновременно возбуждаются колебания на многих частотах
исследуемого диапазона.
Способ
возбуждения
полигармоническим
«качающимся»
спектром.
Наиболее
применимым
способом
задания
полигармонического спектра с «качающимися» частотами является
способ, при котором в
исследуемой конструкции возбуждаются
колебания одновременно на нескольких частотах таким образом, что на
каждую октаву приходится одна сканирующая частота. Способ имеет те
же преимущества и недостатки, что и способ гармонического
сканирования, однако сокращает время испытаний в k раз (k –
количество частотных составляющих полигармонического спектра).
Способ возбуждения полигармоническим «качающимся» спектром
требует применения сложной задающей и
анализирующей аппаратуры.
Способ широкополосного случайного возбуждения. Сущность
способа состоит в том, что исследуемая конструкция подвергается
воздействию слученного спектра колебаний, который представляет
собой широкополосный белый шум. В общем случае белый шум – это
сплошной c постоянной спектральной плотностью в
неограниченной
полосе частот.
При недостаточной мощности возбуждающего оборудования и при
необходимости
воспроизведения высоких уровней возбуждения
частотных диапазонов испытаний, рекомендуется разбивать на
поддиапазоны,
изделие
в
этом
случае
возбуждается
путем
последовательного его нагружения в этих поддиапазонах и с их
перекрытием по частоте не менее чем на 10 %.
Способ узкополосного случайного возбуждения с переменной
средней частотой. При испытаниях конструкций этим способом в них
возбуждается случайное колебание в узкой полосе частот, причем
средняя частота этой полосы может изменяться по какому-либо закону.
Требуемая
мощность
возбуждающего
оборудования
при
использовании этого
способа меньше, чем при широкополосном
случайном возбуждении. С другой стороны, скорость изменения
частоты по сравнению со способом испытаний на гармоническую
вибрацию с «качающейся» частотой может быть увеличена, и в
соответствии с этим может быть сокращено время испытаний.
К недостаткам этого
способа следует отнести невозможность
получения спектров случайных вибраций с неравномерной мощностью
по полосам.
Достарыңызбен бөлісу: