RU2470275C1

RU2470275C1 - Test vibroplatform

Info

Publication number: RU2470275C1
Application number: RU2011122194/28A
Authority: RU
Inventors: Станислав Михайлович Чиликов; Александр Иванович Бугаец; Андрей Николаевич Демин
Original assignee: Научно-исследовательский и конструкторский центр испытательных машин (ООО "НИКЦИМ" Точмашприбор")
Priority date: 2011-05-31
Filing date: 2011-05-31
Publication date: 2012-12-20

Abstract

FIELD: test equipment.

SUBSTANCE: invention refers to test equipment and can be used during testing of objects of mechanical engineering, construction industry, household appliances and other products for vibration strength and vibration resistance. The proposed test vibroplatform includes the base fixed on the foundation, horizontal table for arrangement of test products on it, and the table supports fixed on the base. Table supports provide the possibility of its horizontal vibrational displacement relative to fixed base. Vibroplatform also includes hydraulic actuator (vibration exciter of the platform), pump unit, electrohydraulic supply system of controlled flow of working fluid to vibration exciter (actuator), electric control system of vibroplatform operation and measurement of parameters of the table vibrations, pipelines and communication cables of hydraulic and electric units of vibroplatform. Table supports are made in the form of posts fixed on the platform base and vertically oriented flexible links, the upper ends of which are fixed on the posts, and lower ends are fixed on the table.

EFFECT: increasing the platform stability, uniform distribution of vibration parameters along the whole working surface of the platform and compactness.

2 cl, 2 dwg

Description

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.The invention relates to techniques for testing engineering products, construction industry, household appliances and other products for vibration resistance and vibration resistance when exposed to forces as a result of vibration (vibrations) of the environment with which they are in contact during operation, transportation and other technogenic and natural factors, including including during accidents and other emergency situations.

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.The inventive vibration platform is intended for testing large, heavy products when exposed to horizontal vibrations in a wide frequency range. The main problems in creating such vibration platforms are the design of supports and vibration pathogens. Advantageously, a hydraulic drive with an electro-hydraulic tracking principle for controlling the operating modes of the vibration platform is used as a drive for oscillatory movements of the vibrating platform. The hydraulic actuator includes a pumping unit with distribution and control equipment, a hydraulic cylinder (or several synchronously working parallel cylinders). One of the problems of such a constructive solution of vibroplatforms is the provision of the articulated backlash-free power connection of the hydraulic cylinder with the vibrating table and base, since the presence of backlash distorts the given shape of the cycles of alternating alternating oscillations (sinusoidal, sawtooth or random), and, in addition, the presence of backlash leads to shock unregulated loads, which reduces the durability of the hinged components of the vibration platform.

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.The second important requirement for the design of large-sized large-sized vibroplatforms is the problems of supports connecting the platform with the base (foundation), providing its rigid fixation in the vertical direction and mobility in the direction of horizontal vibrations.

Известны конструкции платформ, в которых опоры выполнены в виде стоек (минимум 4 шт.) с шарнирными концевыми элементами соединения их с платформой и с фундаментом.Platform designs are known in which the supports are made in the form of uprights (at least 4 pcs.) With hinged end elements connecting them to the platform and to the foundation.

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.An analogue of the claimed vibration platform can be considered the VP-100 vibration platform developed by SKBIM and manufactured by the testing machine factory (Armavir) in the 70s, as well as the information “Vibration platforms and seismic platforms” http://exportpastach.com.ua/d posted on the Internet 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.Due to possible “galloping” effects of force moments on the platform (which occurs at a certain height of the center of gravity of the platform with the product being tested relative to the axis of action of the exciting horizontal force), the articulated supports experience alternating loads, the effects of which on the supports are similar to the above-described connections of the power hydraulic cylinder with the foundation and vibrating table.

Проблема гибких опор усугубляется тем, что опоры подвержены действию на них продольных сжимающих и изгибающих нагрузок, что приводит к риску потери их продольной устойчивости.The problem of flexible supports is compounded by the fact that the supports are subject to the action of longitudinal compressive and bending loads, which leads to the risk of losing their longitudinal stability.

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°.The essence of the invention of the vibration test platform consists in the fact that the vibration exciter - actuator is made in the form of two single-acting plunger of counter-directed horizontal hydraulic cylinders, plungers resting on the table, and cases on the base, while the cylinders are equipped with electro-hydraulic servo valves connected to the pump unit and to the electrical system control, while the control signals of the servo valves are identical in frequency and amplitude and are mutually shifted in phase by 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.In addition to the vibration platform described above, it differs from the known prototypes in that the table supports are made in the form of racks fixed on the base of the platform and flexible links vertically oriented, the upper ends of which are fixed on the racks, and the lower ends - on the table. The links are made rigid in the axial direction and resilient in the direction of the horizontal working vibrational movements of the table.

На рисунках 1 и 2 схематично изображена заявляемая виброплатформа, вид в плане и вид сбоку с частичными разрезами по основным агрегатам.Figures 1 and 2 schematically depict the inventive vibration platform, a plan view and a side view with partial cuts along the main units.

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.The vibration platform includes a base 1 (frame) fixed on the power floor at the place of operation and covering the perimeter of the vibration table 2, mounted on the base of the rack 3, vertical flexible links (plates) 4, with the upper ends fixed on the posts 3, and the lower ends on the table 2, single-acting hydraulic cylinders 5 and 6 with plungers 7 and 8, electro-hydraulic servo valves 9 and 10, hydro-pneumatic accumulators 11 and 12, directly connected to pressure channels of servo valves 9 and 10, pump unit 13, electrical unit 14 control servo valves 9 and 10 and set the operating modes of the vibrating plate and measure test parameters, pipelines 15 and 16 for supplying working fluid under pressure to servo valves 9 and 10, cables 17 and 18 for supplying control signals to control unit 14 to servo valves 9 and 10, pressure control gauge 19 at the output of the pumping unit, the vibration sensor 20 of the platform oscillation parameters associated with the block 14 by cable 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.The described vibrating platform works as follows. The pumping unit 13 is turned on at a zero value for the control signals of the servo valves 9 and 10. When the operating pressure is reached, which is controlled by the pressure gauge 19, electric signals are sent to the servo valves that are identical in frequency (from the common generator) and level and mutually shifted in phase by 180 °, of the plunger 7 and 8 of the hydraulic cylinders 5 and 6 make a reciprocating (oscillatory) movement, which is transmitted to the table 2, on which they rely.

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.In addition to the positive qualities noted above of the vibroplatform (backlashless coupling of mutually movable power elements), the compactness and conciseness of the platform design make it possible to assemble it, debug and preliminary tests at the manufacturer without a special foundation, and a simple power floor is enough for on-site installation.

Claims

1. Test platform, including a base fixed to the foundation, a horizontal table for placing the tested products on it, fixed to the table support, providing horizontal oscillatory displacement of it relative to the fixed base, hydraulic actuation (platform exciter), pump installation, electro-hydraulic system for supplying a controlled flow of the working fluid to the oscillation pathogen (actuator); platform and measurement of vibration parameters of the table, pipelines and communication cables of hydraulic and electrical units of the vibration platform, characterized in that the actuator is made in the form of two single-acting plunger counter-directional horizontal hydraulic cylinders resting on the table with plungers, and cases in the base, equipped with electro-hydraulic servo valves connected to the pump installation and with an electrical control system, while the control signals of the servo valves are identical in frequency and amplitude and zaimno shifted in phase by 180 °.

2. The vibration platform according to claim 1, characterized in that the table supports are made in the form of racks fixed on the base of the platform and flexible links vertically oriented, the upper ends of which are fixed on the racks, and the lower ends are on the table, while the links are made axially rigid and resilient in the direction of horizontal working oscillatory movements of the table.