Последовательность выбора электродинамического вибростенда

Основной расчет установки или необходимое условие А 
Осуществляется по выталкивающему усилию на соответствующем профиле.  Произведение суммарной подвижной массы на ускорение (виброускорение, среднеквадратическое значение виброускорения, ударное ускорение) не должно превышать заявленное в технических характеристиках выталкивающее усилие:
А. Расчет выталкивающего усилия: F = ΣMa, Н
Примечания: 

  • Обязательно учитывать массы подвижной арматуры вибростенда (указывается в каталогах), оснастки, расширителя (если есть), горизонтального стола (если есть),
  • Масса горизонтального стола или расширителя определяется необходимыми геометрическими размерами (из соображений помещаемости образца) и необходимым диапазоном частот (собственная частота выше максимально допустимой). 
  • Чем выше допустимая частота расширителя, горизонтального стола или оснастки, тем больше должна быть их жесткость и, соответственно, масса.
  • Массы стандартных расширителей, горизонтальных столов, кубов и углов указаны в каталоге испытательного оборудования. 
  • Расчет выталкивающего усилия на синусоидальном профиле осуществляется по амплитудному значению ускорения.
  • Расчет выталкивающего усилия на профиле  ШСВ осуществляется по среднеквадратическому значению ускорения.
  • Расчет выталкивающего усилия на ударном профиле   осуществляется по пиковому значению ударного ускорения.

Осуществить расчет выталкивающего усилия можно перейдя по ссылке.

Проверочный расчет или достаточные условия Б-З

Нужно удостовериться в том, что развиваемое установкой ускорение не меньше требуемого для проведения испытаний.  Область возможных режимов работы вибростенда обычно строится на логарифмической плоскости. По оси ординат откладывается ускорение в  G или м/с2. По оси абсцисс – частота в Гц. Различают 3 характерных участка рабочей области:

  1. Область ограничений по виброперемещению: от fmin до fDV= 10..15 Гц (красный участок).
  2. Область ограничений по виброскорости: от fDV до fVA= 20..100 Гц (желтый участок).
  3. Область ограничений по ускорению: от fVA  до  fmax (зеленый участок).

Maximum_performance
Область ограничений по ускорению - самый обширный и благоприятный с точки зрения эффективности использования выталкивающего усилия диапазон рабочей зоны, участок, ограниченный кривой постоянного ускорения – от fVA до fmax. На данном участке ускорение не зависит от частоты и является постоянной величиной, максимальная амплитуда которой и прописывается в технических характеристиках.  При работе на данном участке должна проводиться
Б. Проверка по максимальному виброускорению:  amax(f)>a, g
При работе в области ограничений по виброскорости должна проводиться
В. Проверка по виброскорости: Vmax(f)>V, см/с
При работе в области ограничений по виброперемещению должна проводиться
Г. Проверка по виброперемещению: Dmax(f)>D, мм п-п
Следует учитывать, что виброускорение, развиваемое на данных участках (красном и желтом) вибростендом любого производителя, вследствие ограничений по виброскорости и виброперемещению будет иметь меньшие значения. Формулы пересчета виброскорости и виброперемещения в ускорение (нажмите на формулу, чтобы перейти к встроенному калькулятору):

f=1000V/(πD)
где
f, Гц Частота 
V, м/с Амплитудные значения скорости
D, мм п-п Размах виброперемещений


f=a/(2πV)
где
f, Гц Частота 
V, м/с Амплитудные значения скорости
a, м/с2 Амплитудные значения ускорений

При подстановке в эти формулы значений D=Dmax , V=Vmax , A=Amax  получаем значения характерных частот  fDV и  fVA.
Д. Проверка по максимальной допустимой нагрузке на стол: mmax > m, кг
Необходимо удостовериться, что суммарная масса расширителя, оснастки и образца не превышает максимально допустимой нагрузки на стол.
Е. Проверка по частотному диапазону: fmax>f > fmin , Гц
Внешние границы области определяются значениями  fmin  и  fmax . Частота fmin определяется допустимой точностью воспроизведения задающего профиля. Меньшие значения минимальной допустимой частоты получаются при установке на жесткий массивный фундамент, при отсутствии внешних неэкранированных источников электромагнитного шума, при условии оптимальной согласованности параметров и устройств управляющего тракта. Примерные значения минимальных частот составляют fmin= 2..5 Гц, Значение fmax  вибростенда определяется собственной частотой (антирезонанс) подвижной части актюатора. Примерные значения собственной частоты просто определить по амплитудно-частотной характеристике (АЧХ) вибростенда, точные значения указываются при инспекции системы на заводе-изготовителе и при первичной аттестации испытательного оборудования.

Примечания: 

  • Необходимо удостовериться в том, что все составляющие механической системы – расширитель, горизонтальный стол, подвижная часть актюатора имеют диапазон частот не менее требуемого для проведения испытаний. Для проверки нужно использовать амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) электродинамических испытательных систем вместе с расширителями или горизонтальными столами или значения собственных частот составных частей, заявляемые заводом изготовителем.
  • Собственные частоты стандартных расширителей, горизонтальных столов, кубов и углов обязательно должны быть указаны  в каталоге и спецификации испытательного оборудования.
  • При использовании самодельной оснастки, необходимо обеспечить её достаточную жесткость. При использовании маложесткой оснастки передаваемое механическое воздействие будет сильно искажаться и может вызвать дополнительную нагрузку на вибростенд.  Это может привести к выходу вибростенда из строя. Поэтому оснастку перед применением необходимо аттестовать.

Примерно оценить собственные частоты и массы расширителей можно с помощью приближенного аналитического расчета.
Ж. Проверка по допустимому опрокидывающему моменту в вертикальном направлении: μmax>m a e, Нм

При проведении испытаний образцов с ассиметричным расположением центра тяжести e необходимо убедиться, что опрокидывающий момент, возникающий при приложении нагрузки ma не превышает максимально допустимого. В противном случае необходимо изменить расположение образца. Если это невозможно, то нужно предусмотреть использование специальных направляющих или уравновешивающей массы и заново проверить пункты А-Е  расчета.
З. Проверка по допустимому опрокидывающему моменту в горизонтальном направлении: Mmax>m a H, Нм

При проведении испытаний образцов с использованием горизонтального стола центр тяжести образца находится на некоторой высоте H над плоскостью стола, а направление воздействия ma лежит в плоскости стола. Возникающий момент будет изгибать стол или отрывать  его от постели. При небольших моментах используются горизонтальные столы скользящего типа с  гранитным вкладышем, при больших моментах – горизонтальные столы на гидростатических подшипниках. В зависимости от требуемого значения допустимого момента варьируется количество подшипников. При изменении подвижной массы необходимо заново проверить пункты А-Е расчета

Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Запрос на оборудование и подробный каталог