Учебная установка по динамике механизмов

 

Изобретение относится к учебным установкам для исследования вибронагруженносги механизмов и может быть применено и технических вузах при изучении разделов динамики механизмов в курсах теоретической механики, теории механизмов и машин , теории колебаний и т.п. Целью изобретения является повышение демонст рационных возможностей установки путем демонстрации виброчагруженности механической системы с шестью степенями свободы Для этого средство регистрации вибронагруженности выполнено в виде шести вибродатчиков для подключения к виброизмерительному прибору, установленных на трех кронштейнах Механизм с приводом и опорная рама связаны таким образом, что имеют общую продольную вертикальную плоскость симметрии, в которой расположены кронштейны на равных расстояниях от общего центра масс. На первом кронштейне установлены три вибродатчика, на втором - два. на третьем - один. Вибродатчики расположены параллельно главным центральным осям инерции опорной рамы и механизма с приводом 3 ил. on С

СОГОЗ СОЕВОЕ ГСКИХ

COI!ÈÀJIÈ! ÒÈ IÃ! КИХ

РРСГ1УГЛИК опs G 09 В 23/08

ГОСУДАРСТВЕ ННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ Г КИТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ М

С (21) 4653488/12 (22) 22.02.89 (46) 23.01.91. Бюл. N 3 (71) Г1ермский политехнический институт (72) Э.А. Келлер и Р.П. Андреев (53) 371.66.67(088 8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1262560, кл. G 09 В 23/08, 20 05 85 (54) УЧЕБНАЯ УСТАНОВКА Г10 ДИНАМИКЕ

МЕХАНИЗМОВ (57) Изобретение относится к учебным установкам для исследования вибронагруженносги механизмов и может быть применено в технических вузах при изучении разделов динлмики механизмов в курсах теоретиче(KovI механики, теории механизмов и машин. теории колебаний и т.п. Целью изобретения является повышение демонст

Изобретение относится к учебным установкам для исследования пространственной вибронагруженности механизмов в курсах теоретической механики. теории механизмов и машин, теории колебании и TBK далее и может нлити применение в техни Ipских вузах.

Целью изобретения является повышение демонстрационных возможностеи путем демонстрации вибронлгруженности мехлническои сисгемы с шестью степенями свободы.

На фиг, 1 изображена учебная установка, общий вид: нл фиг. 2 — схема расположения вибродатчиков для регистрации пространственнои вибронагруженности механизма; на фиг. 3 — блок-схема включения установки и измерительной аппаратуры.

„., SU „„1622896 А1 рлционных возможностей установки путем демонстрации виброчагруженности механической системы с шестью степенями свободы Для этого средство регистрации вибронлгруженности выполнено в виде шести вибродлтчиков для подключения к виброизмерительному прибору, установленных нл трех кронштеинлх Механизм с приводом и опорная рама связаны таким образом, что имеют общую продольную вертикальную плоскость симметрии, в которой расположены кронштейны на равных расстояниях от общего центра масс. На первом кронштейне установлены три вибродатчика, на второмдва, нл третьем — один. Вибродатчики расположены параллельно главным централь ыл1 осям инерции опорной рамы и механизма с приводом 3 ил.

Учебная установка по динамике механизмов включает неподвижное основание

1. опорную раму 2, кривошипно-полэунный мехлнизл1 3. жестко закрепленный к опорной раме 2, привод в виде электродвигателя

4 (нлирил1ер. однофазного). Электродвигатель 4 и л1еханизм 3 связаны между собой муфтии 5. Четыре упругих элемента 6 установлены л1ежду опорной рамой 2 и неподвLI кнtlë основанием 1 попарно симметрично относительно продольной

XOZ и поперечной XOY вертикальных плоскостей, причем OXYZ — ортогональная сисгема координат, образованная главными центральными осями инерции механизма с приводом и опорной рамой. Оси упругих элементов 6 расположены под углом р к плоскости Х07 так. что попарно пересекаются в тсчклх, лежащих выше центра 7 масс

1622896 (начала координат О рассматриваемой ортогональной системы) механизма с приводом и опорной рамой. Установка снабжена кронштейнами на опорной раме 8, корпусе кривошипно-ползунного механизма 9, корпусе привода 10, расположенных в плоскости XOZ на равном расстоянии от центра 7 масс, На кронштейне 8 установлен один вибродатчик, на кронштейне 9 — два вибродатчика, на кронштейне 10 — три вибродатчика. Оси чувствительности вибродатчиков (фиг. 2) параллельны осям ортогональной системы координат OXYZ.

Вибродатчики 11-16 (фиг. 3) соединены с виброиэмерительным прибором 17. На валу механизма 3 установлен датчик 18 частоты вращения вала, выполненный, например, в виде тахогенератора, соединенный с измерительным прибором 19, Изменение частоты вращения вала электродвигателя 4 осуществляется реоста-.îì 20, à его включение — тумблером 21.

Установка работает следующим образом, Включается электродвигатель 4 при помощи тумблера 21. Реостатом 20 устанавливается заданная частота вращения вала двигателя 4, которая контролируется по

t рибору 19. Вращение вала привода 4 через л уфту 5 råðåäaåòpÿ валу кривошипно-ползунного механизма 3, Остаточная неуравновешенность механизма вызывает пространственные колебания корпуса механизма, привода и опорной рамы. Суммарные виброперемещечия 1-го кронштейна вдоль осей ортогональной системы координат можноччредставить следующими соотношениями: ащ = ax>+ZP-Yiy;

ay = ауо+Х у-Z)а; а, = azo+Yia-XP где а, ау а — амплитуды прямолинейных колебаний механизма с приводом вдоль осей Х, Y, Z; а, Py — амплитуды угловых колебаний механизма с приводом вокруг осей Х, Y, Z;

Х Уь Zl — координаты i-го кронштейна (i=1, 2, 3).

Учитывая схему расположения и ориентации осей чувствительности датчиков (фиг.

2), вычисляются шесть значений амплитуд пространственных виброперемещений механизма с приводом и рамой по соотношениям

21 (azg — azio) . ayio + ayg

5 ах =а 1о 2х во 2 а110 + а29 аув ayg . д azg az)Q

2 22) г 2Х а110 — ayg

10 2 Х1 у= где а,10, „„а 9 — показания датчиков виброперемещения.

Интегральную оценку пространственной вибронагруженности механизма определяют по формуле

Ф = (— Bya+ayg + azg+axlp+ayip+a г1СГ)

1 г г г г г

Учебная установка позволяет обучить методам регистрации параметров пространственного виброполя механизмов и оценки вибронагруженности механизма одним числом Ф, что облегчает усвоение соответствующих разделов динамики механизмов.

Формула изобретения

Учебная установка по динамике механизмов, содержащая основание, упругие элементы, опорную раму, связанную с основанием упругими элементами, механизм с приводом, установленный на опорной раме, и средство регистрации вибронагруженности механизма, о т л и ч а ю ща я с я тем, что, с целью повышения демонстрационных воэможностей путем демонстрации вибронагруженности механической системы с шестью степенями свободы, средство регистрации вибронагруженности выполнено в виде шести вибродатчиков для подключения к виброизмерительному прибору и

40 трех кронштейнов для установки вибродатчиков, жестко закрепленных на механизме с приводом, опорная рама и механизм с приводом связаны так, что имеют общую продольную вертикальную плоскость сим45 метрии, в которой расположены кронштейны на равных расстояниях от общего центра масс, при этом на первом кронштейне установлены три вибродатчика, на втором — два, на третьем — один,а вибродатчики расположены параллельно общим главным центральным осям инерции опорной рамы и механизма с приводом.

7I322896

Фиг. Z

Составитель О. Кроитор

Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова

Редактор И. Шулла

Заказ 112 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101