ПРОБЛЕМЫ НАДЕЖНОСТИ И РЕСУРСА в МАШИНОСТРОЕНИИ

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА БОРЬБЫ С ВИБРАЦИЕЙ

Борьба с вибрацией охватывает в настоящее время самые различные направления работ. Часть работ связана с уменьшением вибрации в источни­ке ее возникновения, другие работы направлены на уменьшение вибрации на путях ее распространения, значительная часть работ связана с измерением параметров вибрации и обработкой измерительной информации.

Одним из видов борьбы с вибрацией в источнике ее возникновения яв­ляется устранение неуравновешенности вращающихся деталей машин. Для этого в настоящее время начали применять балансировку составных много­опорных роторов и роторов в рабочих опорах в процессе эксплуатации.

Известно, что ротор, составленный из предварительно отбалансирован­ных деталей, получает технологический дисбаланс. Как правило, отбалан­сировать такой ротор в рабочих опорах затруднительно, так как для этого необходимо оснащение рабочих опор измерительными средствами. Поэто­му применяют предварительную балансировку составного ротора на спе­циальном станке с имитацией рабочих опор.

В более ответственных случаях применяют балансировку роторов в ра­бочих опорах в процессе эксплуатации, когда положение корректирующих масс в пространстве делают изменяемым. Применение микропроцессор­ного управления балансировкой позволяет программно реализовать различ­ные алгоритмы оптимизации поиска положения корректирующих масс.

К этому направлению следует отнести борьбу с вибрацией редукторов — самого распространенного механизма в машинах, зубчатые колеса кото­рого являются источником вибрации. Уменьшение вибрации редукторов требует осуществления ряда мероприятий, таких, как исследование точ­ности зубофрезерных станков, контроль кинематической погрешности зубчатых колес и передач, испытание редукторов.

Кинематическая погрешность зубофрезерных станков ведет к погреш­ности изготовляемых зубчатых колес и в последующем является причиной вибраций. Поэтому создание измерительных систем для оценки кинемати­ческой погрешности зубофрезерных станков и зубчатых колес является очень важным делом.

Окончательно виброактивность зубчатых передач проверяется на спе­циальных стендах для испытаний переборных и планетарных редукторов.

Уменьшению вибрапии на путях ее распространения служит создание виброизолирующих опор соединительных элементов валов.

Широкое применение должен найти симметрично-консольный вибро­изолятор, относящийся к классу пассивных упругоинерционных виброза - щитных устройств. Достоинства этого виброизолятора в том, что его рабо­чая частота определяется не только собственными параметрами виброизо­лятора, но и видом возбуждения его промежуточной массы.

Большая перспектива для создания виброизолирующих опор открывает­ся в связи с появлением металластика (материала с существенной упру­гой анизотропией) — тонкослойных резинометаллических элементов. Они отличаются от традиционных резино-технических изделий повышенными удельными нагрузками (на 1—2 порядка) при малых габаритах.

На основе этих элементов разработана компактная виброизолирую­щая опора с возможностью регулировки в большом диапазоне соотношения жесткостей по трем осям. В конструкции опоры использовано наклонное расположение элементов, работающих только на сжатие при знакоперемен­ных внешних нагрузках.

Для проверки динамических свойств виброизоляторов в условиях статического нагружения создан специальный стенд. Важным для зада­чи виброизоляции служит создание вибродемпфирующих муфт, полу­чаемых посредством метода намотки многослойных торсионов, в кото­рых за счет трения происходит гашение колебаний.

Борьба с вибрацией неразрывно связана с задачами измерений. Работы этого направления охватывают, в частности, создание датчиков и усилите­лей, устройств бесконтактной передачи информации и бесконтактного измерения параметров вибрации.

Для измерения параметров вибрации в цеховых и натурных условиях разработаны помехоустойчивые пьезоакселерометры, нечувствительные к сильным электрическим и электромагнитным полям. Эти датчики имеют симметричный электрический выход и работают совместно с дифферен­циальными усилителями заряда, вычитающими сигнал помехи. Для этих же целей разработана помехоустойчивая многоканальная усилительная ап­паратура.

Для измерения вибрационных сил, передающихся от машины на фун­дамент, разработан датчик на основе металластикового элемента. Датчик встроен в опору, которая воспринимает статическую и динамическую нагрузки. Вследствие равномерного распределения нагрузки в тонком резиновом слое датчик позволяет измерять общую динамическую нагруз­ку на опору по соотношению площадей сечения опоры и воспринимающе­го столика датчика.

Отдельное направление составляют работы по созданию аппаратуры для измерения параметров вибрации вращающихся деталей. Для этих целей разработаны бесконтактный токосъемник, токовихревой измеритель пе­

ремещений, бесконтактный измеритель параметров вибрации и фотоэлект­рический датчик оборотов вращающихся деталей.

Далее рассмотрены названные выше системы, приборы, датчики и уст­ройства.

Симметрично-консольный виброизолятор (СКВ). Предназначен для снижения уровней вибрации, передаваемой работающим механизмом фундаменту.

Симметрично-консольные виброизоляторы рекомендуются к примене­нию для виброизоляции машин и механизмов, работающих при постоян­ном числе оборотов (электродвигатели, машинные преобразователи, гене­раторы и т. д.) и для которых необходимо значительное снижение уров­ней вибрации в определенном диапазоне частот, а также для обеспечения равномерного роста степени виброизоляции в области высоких частот (рис. 28). Конструкции СКВ зарегистрированы Государственным Коми­тетом по делам открытий и изобретений.

Техническая характеристика

Статическая жесткость, Н/м 9 ■ 10*

TOC o "1-5" h z Рабочая частота, Гц 50

Габариты, мм 280 X 200 X 225

Перепады уровней вибрации

диапазон частот 30-125 Гц 20-24

рабочая частота 50 Гц 34-37

Эффективность виброизоляции, дБ с 25 до 50

Рост эффективности виброизоляции иллюстрируется на рис. 29. Сим­метрично-консольный виброизолятор обладает рядом особенностей, которые отличают его от других известных пассивных виброзащитных устройств, а именно:

возможностью бесструктурного изменения частотной зависимости коэф­фициента передачи. СКВ позволяет изменением его параметров реализо­вать виброизолирующую характеристику, аналогичную любому пассив­ному виброзащитному устройству, например многокаскадной системе виброизоляции со сколь угодно большим числом каскадов или произволь­ной комбинации виброзащитных устройств разной структуры;

возможностью обеспечения виброизолирующей характеристики, имею­щей локальные минимумы коэффициента передачи в дорезонансном диапа­зоне частот.

Представляя собой виброзащитное устройство, выполненное в одном се­чении, СКВ в то же время дает возможность уменьшить габаритные разме­ры системы виброзащиты, например по сравнению с многокаскадными системами виброизоляции или их комбинации с другими виброзащитны - ми устройствами.

Виброизолирующие муфты предназначены для передачи крутящего момента и виброизоляции двигателя от крутильных и других форм коле­баний исполнительного механизма или редуктора; предлагаются к исполь­зованию в трансмиссиях судовых силовых и вспомогательных механизмов и применяются между двигателем и редуктором ГТЗА для виброизоляции редуктора от двигателя.

Муфты являются виброизолятором крутильных колебаний по линиям валопроводов и обеспечивают снижение уровней вибрации на ’’входе” и ’’выходе” до 30 дБ в широком диапазоне частот. Виброизолирующие 206

Рис. 29. Рост эффективности виброизоляции

муфты представляют собой две полумуфты, соединенные торсионом, выполняемым с помощью метода намотки тонкой стальной или титановой ленты в рулон или по винтовой спирали послойно в разных направлениях. Схематическое изображение муфты дано на рис. 30. Количество наматывае­мых слоев, параметры наматываемой ленты и угол намотки определяют­ся передаваемым крутящим моментом.

Техническая характеристика

Передаваемый крутящий момент, Н ■ м 2-Ю5

Наружный диаметр, мм 50-1000

Угол намотки,°С 60

Перепад уровней вибраций, дБ до 30

Виброизолирующие муфты с торсионом, навитым из стальной или тита­новой ленты, обладают преимуществами перед известными конструкциями в качестве виброизолятора крутильных колебаний как более технологич­ные, так как навивка торсионов не требует специального оборудования для устранения разностенности. Технология изготовления безотходная (не тре­бует механической обработки). Изменение виброизолирующих свойств муфты (жесткость, демпфирование) в широких пределах легко дости­гается варьированием параметров муфты (ширина и толщина ленты, угол и натяжение при намотке, наличие антифрикционного покрытия на ленте).

Использование виброизолирующих муфт позволяет существенно сни­жать уровни крутильных и других форм колебаний, что в конечном итоге ведет к существенному снижению шумовых характеристик, вредного воз­действия на человека и окружающую среду, динамических нагрузок и отсюда — к повышению срока эксплуатации машин. Использование таких конструкций муфт и валопроводов позволяет технологически (намотка) существенно повысить коэффициент использования материала (безотход­ная технология).

Виброизолирующие муфты могут применяться в приводах валков про­катных станов, карданных валах автомобилей, деревообрабатывающих станках, валопроводах вертолетов и других конструкциях современных ма­шин.

Тонкослойный резинометаллический (металластиковый) элемент. Ме-

талластиковые элементы изготовляются из слоистого материала в виде

чередующихся тонких слоев резины и металла с различной геометрией сре­динных слоев: плоской призматической, цилиндрической и кольцевой ци­линдрической, конической, сферической. Предназначены для обеспечения упругих, виброизолирующих связей в подвижных соединений деталей ма­шин.

Применяются как малогабаритные, надежные, с повышенной несущей способностью, существенной жесткостной анизотропией конструкционные упругие элементы машин различного назначения: виброизоляторы в мас­сивной и активной виброзащитной системах, опорные и упорные элементы, муфты, шарниры, направляющие, компенсаторы.

Новые физико-механические свойства достигаются использованием сжи­маемости резины в тонком слое, а также за счет различия характеристик элемента вдоль и поперек слоя.

Рис. 32. Станок для многоплоскостной балансировки составных многоопорных ро­торов

1 — шестерня степени II, 2 — торсионный вал, 3 — колесо ступени I, 4 — поводок, 5 — балансировочный станок МС9. 04-1—5, 6 — дополнительные опоры, 7 — штатные

опоры станка

зуется в машиностроении для виброизоляции машин и оборудования и предназначена для работы при знакопеременной нагрузке.

Опора (рис. 31) состоит из нижнего 1 и верхнего 2 оснований и кони­ческого корпуса 3, в которые встроены цилиндрические упругие элемен­ты 4. Элементы расположены равномерно по окружности под углом к про­дольной оси опоры и образуют два пояса по три в каждом: между верхним основанием и корпусом, между корпусом и нижним основанием. При та­ком расположении в процессе деформирования половина упругих эле­ментов смещается навстречу другой, вызывая в элементах смежных поясов деформации различных знаков. Для устранения деформации растяжения в опоре с помощью болтов 5 и регулировочных шайб 6 дается необходимая величина начального поджатая.

Отличительная особенность — высокая несущая способность при малых габаритах, равножесткость по трем осям опоры, повышенная виброизоля­ции на высоких частотах, высокая надежность и ресурс, возможность соз­дания стандартизованного ряда опор различной жесткости и под разную номинальную нагрузку (5 • 103—5 • 104 Н) при неизменных внешних

габаритах. Вариации жесткости в больших пределах заложены в оригиналь­ной конструкции замкового типа за счет изменения поджатая, угла накло­на упругих элементов и их геометрических параметров (толщина слоев ре­зины и металла при той же высоте всего пакета).

Техническая характеристика

Тип опоры

Номинальная нагрузка, Н Собственная частота при номинальной нагрузке, Гц

Коэффициент динамической жест­кости

Вариация жесткости при изменении стати­ческого поджатая, %

Упругий элемент - цилиндрический ТРМЭ с плоскими слоями, шт.

Габариты, мм

диаметр элемента диаметр опоры Допустимые температуры, ° С Диапазон изменения угла наклона эле­ментов, град

Технико-экономическая эффективность упругой опоры обеспечивает­ся ее компактностью, высокой надежностью, малой металлоемкостью.

Станок для многоплоскостной балансировки составных многоопорных роторов. Предназначен для снижения технологического дисбаланса составных многоопорных роторов, например состоящих из колеса и ше­стерни, соединенных торсионным валом, узлов типа ротор—муфта—шестер­ня или в другом сочетании (рис. 32). Такие роторы применяются в судо­строении и других отраслях машиностроения.

ся повышенным количеством измерительных опор и соответствующей ап­паратурой.

Технологический дисбаланс составного ротора, появляющийся после сборки, может в 5—7 раз превосходить допуск на балансировку входящих деталей. Его устранение приводит к значительному уменьшению уровня вибраций на оборотной частоте. Особое значение имеет балансировка на дан­ном станке составных роторов, которые по конструктивным или другим причинам не могут быть отбалансированы на месте установки.

Устройство для подбалансировки роторов в рабочих опорах. Предназна­чено для динамической подбалансировки в рабочих опорах роторов энер­гетического, транспортного и другого оборудования (редукторов, турбин, электрических машин и т. д.) на эксплуатационных режимах.

Техническая характеристика

Характер изменения корректирующей массы Дискретный по гар­монической оги­бающей

Устраняемый дисбаланс, г ■ см 0-530

Частота вращения балансируемого ротора, 0-3000

об/мин

Минимальная рабочая частота вращения 600

устройства, об/мин

Привод Гидравлический

с использованием момента трения жид­кости

Масса подбалансировочного устрой - 25

ства, кг

Устройство позволяет осуществить подбалансировку роторов различ­ных машин во время эксплуатации без разборки. Управление уст­ройством осуществляется во время работы машины дистанционно. Может быть использован автоматический принцип управления и осуществлен при­вод дисков с корректирующими массами за счет вязкого трения любой жидкости, механического трения, гидродинамического (турбинного эффек­та) и электрической энергии. Устройство имеет шариковый механизм фик­сации и храповой механизм дискретного перемещения дисков.

Программируемое балансировочное устройство (ПБУ). Предназначено для минимизации уровней дисбалансов жестких роторов машин и меха­низмов в процессе их эксплуатации в диапазоне рабочих частот вращения 5-50 с-1 с интервалом времени поиска минимальных значений дисбалан­сов 30-120 с.

Состоит ПБУ из исполнительного механизма перемещения корректи­рующих масс на балансируемом роторе и электронной системы, которая служит для обработки сигнала, поступающего с датчика, в целях выявле­ния информативных признаков, характеризующих дисбаланс, и состоит из четырех идентичных каналов, каждый из которых включает в себя: уси­литель зарядов; блоки интегрирования; нелинейного и аналогоцифрово­го преобразования сигналов; синхронноследящий фильтр; блок суммато­ров; микроЭВМ ”Электроника-60М”; блок согласования выхода ЭВМ с исполнительным устройством; блок питания; электропривод, осущест­вляющий привод исполнительного устройства.

Исполнительный механизм перемещения корректирующих масс вы­полнен в виде двух дифференциалов, размещенных в едином корпусе. Однако центральное зубчатое колесо каждого дифференциала жестко свя­зано с электроприводом, а другое - с эксцентричным зубчатым колесом, установленным соосно с балансируемым ротором (так, чтобы сохранялась возможность вращения колеса вокруг своей оси). Сателлиты установле­ны на общем для них водиле, а корпус приводится во вращение от балан­сируемого ротора с помощью зубчатой передачи.

В предлагаемом устройстве использован новый способ оценки неурав­новешенного состояния роторов, характеризуемый суммой ортогональ­ных составляющих вибрации, возникающей в опорах балансируемых рото­ров. Кроме того, устройство имеет возможность гибкого программиро­вания различных алгоритмов оптимизации поиска положения корректирую­щих масс. Устройство обеспечивает снижение уровня вибрации роторов от­носительно максимального значения на 30—35 дБ.

Устройство можно использовать в машиностроении, энергетике, элек­тротехнической промышленности и т. п.

Способ уравновешивания роторов. Предназначен для снижения динами­ческих нагрузок, передающихся с ротора на корпус через опоры. Приме­няется в роторных машинах и механизмах с опорами скольжения любой отрасли машиностроения (турбины, двигатели внутреннего сгорания, ре­дукторы и т. п.).

Основан на измерении динамического давления в опорах скольжения ро­тора встроенными в опоры датчиками давления, обработке сигналов дат­чиков, расчете и установке на ротор соответствующих корректирующих масс, обеспечивающих оптимальную траекторию движения цапф ротора и минимизацию динамических сил, передающихся на корпус через масля­ный клин опор. Уравновешивание ротора осуществляется на полностью соб­ранной машине (механизме), и отличительными особенностями способа являются простота используемых средств измерения, высокая чувствитель­ность, точность и возможность контроля степени уравновешивания ротора в процессе эксплуатации.

Датчик вибрационной силы на основе металпастикового элемента. ТРМЭ-датчик (рис. 33), состоит из тонкослойного резинометаллического элемента и встроенного во фланец пьезоэлемента, предназначен для изме­рения нагрузок в диапазоне вибрации.

Применяется в деталях и сочленениях машин, станков и оборудования для контроля динамических нагрузок, диагностических целей, в активных виброзащитных системах как упругий и измерительный элемент.

Возможность измерения обеспечивается равномерным распределением напряжений гидростатического сжатия в тонком резиновом слое и одномер­ностью канала распространения вибрационной энергии за счет перепада жесткостей в ортогональных направлениях элемента, что позволяет также без практического изменения жесткости опорного узла в осевом направле­нии существенно снизить жесткость в боковом направлении.

Техническая характеристика

Диапазон частот измеряемого усилия, Гц Измеряемая динамическая нагрузка, Н Допустимая удельная статическая нагрузка, МПа Габаритные размеры в плане, мм Высота, мм

Перепад жесткостей в осевом и боковом направлениях

Одно компонентный пьезоаксеперометр с симметричным выходом ОСПА-1. Предназначен для помехоустойчивого преобразования высоко­частотной прямолинейной вибрации в электрические сигналы совместно с дифференциальным согласующим устройством. Акселерометр ОСПА-1

N?

применяется для измерения вибрации различных машин и механизмов в местах с большими динамическими деформациями при нормальных усло­виях.

ных схем дифференциальных пьезоакселерометров преобразователь ОСПА-1 отличается тем, что в целях повышения чувствительности по заря­ду изолятор выполнен из пьезокерамического материала.

Пьезоакселерометр ОСПА-1 может быть использован в машино-, судо - и станкостроении, а также в авиационной промышленности.

Однокомпонентный пьезоакселерометр с симметричным выходом ОСПА-2. Предназначен для помехоустойчивого преобразования высоко­частотной прямолинейной вибрации в электрические сигналы совместно с дифференциальным согласующим устройством. Акселерометр ОСПА-2

Рис. 34. Схема пьезоаксеперометра а - ОСПА-1, б - ОСПА-2, в - ОСПА-3

применяется для измерения вибраций различных машин и механизмов в нормальных условиях.

Техническая характеристика

Рабочий диапазон частот, Гц, 2-20 • 10s

TOC o "1-5" h z Резонансная частота закрепленного акселеро - 60

метра, кГц

Чувствительность симметрического выхода, 0,65

пКл/м ■ с*3

Относительная поперечная чувствительность, % 3

Максимальное измеряемое ускорение, М' с*3 50 000

Крепление к объекту Резьбовое М5

Габариты, мм 12 X 18,5

Масса, кг 0,006

От известных схем дифференциальных пьезоакселерометров преобразо­ватель ОСПА-2 отличается тем, что в целях повышения чувствительности по заряду изолятор выполнен из пьезоэлектрического материала (см. рис. 34, б).

Пьезоакселерометр ОСПА-2 также может быть использован в машино-, судо - и станкостроении, в авиационной промышленности.

Однокомпонентный пьезоакселерометр с симметричным выходом ОСПА-3. Предназначен для помехоустойчивого преобразования низко­частотной прямолинейной вибрации в электрические сигналы совместно с дифференциальным согласующим устройством. Акселерометр ОСПА-3 применяется для измерения вибрации различных машин и механизмов в нормальных условиях.

Техническая характеристика

Рабочий диапазон частот, Гц 1 — 1 - 10Э

TOC o "1-5" h z Резонансная частота закрепленного акселерометра, кГц 5

Чувствительность симметричного выхода, пКл/ (м • с-2) 100

Относительная поперечная чувстви­тельность, % 2

Максимальное измеряемое ускорение, м ■ с"2 500

Крепление к объекту Резьбовое М5

Габариты, мм 32 X 45

Масса, кг 0,27

Схема пьезоакселерометра изображена на рис. 34, в. От известных схем дифференциальных пьезоакселерометров преобразователь ОСПА-3 отли­чается тем, что в целях повышения чувствительности по заряду изоля­тор выполнен из пьезоэлектрического материала.

Пьезоакселерометр ОСПА-3 может быть использован в машино-, судо - и станкостроении, в авиационной промышленности.

Стенд для испытаний виброизоляторов. Предназначен для исследова­ния мощных управляемых пневматических и гидравлических виброизо­ляторов, а также для прочностных и ресурсных испытаний материалов и элементов конструкций в условиях мощного статико-динамического нагружения.

Техническая характеристика

Максимальная статическая нагрузка, Н 105

Максимальная динамическая нагрузка, Н 15000

Частота нагружения, Гц 0,05-400

Основными особенностями являются наличие мощной несущей кон­струкции, возможность независимого возбуждения от электромагнит­ного и гидравлического вибраторов, наличие контроля режимов по пе­ремещениям и ускорениям (рис. 35).

Шестнадцатиканальный дифференциальный усилитель для измерения вибраций БДУ-16М предназначен для усиления и фильтрации электри­ческих сигналов с дифференциальных пьезоакселерометров и дальней­шей регистрации их на многоканальный измерительный магнитофон.

Техническая характеристика

Число каналов, шт.

Выход (дифференциальный), мОм Частотный диапазон, Гц Интегральный шум в полосе, мкВ Коэффициент подавления синфазной помехи, дБ

Коэффициент усиления (через 5 дБ,

ступенями), дБ

Сопротивление выхода, Ом

Встроенные сменные ФНЧ и ФВЧ со

спадом частотной характеристики,

дБ/октава

Каналы

Габариты, мм Масса, кг

Примечание. Прибор имеет встроенные индикаторы перегрузки на светодио­дах и цифровые указатели коэффициента усиления, автоматическую систему ре­гистрации коэффициента усиления при записи на измерительный магнитофон.

Ьлок-схема одного канала усилителя приведена на рис. 36. Прибор не имеет аналогов промышленных образцов. Новизна — 16 каналов в одном малогабаритном блоке типа ’’вишня”. Все функциональные блоки выполнены на отдельных сменных модулях с применением современных интегральных микросхем, что позволяет быстро устранить неисправность или произвести дальнейшую модернизацию функционального модуля. В приборе имеются цифровая индикация положения коэффициента уси­ления и регистрация ее при записи на магнитофон, что исключает ошиб­ки при измерениях уровней вибраций.

Многоканальность позволяет проводить комплексные виброакусти - ческие испытания различных типов машин, механизмов, строительных конструкций и других изделий.

Бесконтактный дистанционный измеритель амплитуды и частоты виб­рации конструкций ВВО-333. Предназначен для измерения параметров вибраций методом пространственной модуляции луча ОКГ.

Прибор состоит из излучателя (ОКГ), приемника отраженного излу­чения, механических систем крепления и наведения излучателя и прием­ника излучения и измерительного блока.

Техническая характеристика

Диапазон измеряемых двойных амплитуд От 0,1 до 5,0 вибрации, мм

Диапазон измеряемых частот, Гц От 10 до 2000

Погрешность измерения амплитуд и Не хуже ±10

частот,%

Питание - (сеть переменного тока)

TOC o "1-5" h z частота, Гц 50

Напряжение, В 220

Универсальный стенд для исследования моделирования колебаний.

Предназначен для исследования различных колебательных систем и ripo - 15. Зак. 2 217

цессов, моделирования и имитации колебательных систем и процессов, возникающих в элементах машин разного функционального назначения, обучения студентов по программе теории колебаний в машинах (рис. 37).

Преимуществами стенда являются: возможность реализации всех ти­пов колебаний и классов смешанных колебаний (смешанных типов ко­лебаний) в случае различных колебательных систем с дискретными и распределительными параметрами; возможность варьирования парамет­рами стенда, характеризующими параметры колебательных систем и воз­действий (масса, жесткость, амплитуда и частота периодической силы, глубина и частота модуляции жесткости, радиус контактирования фрик­ционных элементов) ; одновременное возбуждение различных колебатель­ных процессов с помощью одного источника энергии или нескольких источников энергии; быстрое и легкое создание фрикционных пар, поз­воляющих генерировать фрикционные автоколебания; реализация коле­баний с широким диапазоном уровня и частот.

Блок-схема стенда представлена на рис. 38. Стенд состоит из основного и вспомогательного (подвижного) корпусов, на которых расположены 1, V и 1" электрические двигатели; 2 — вал с фрикционным диском и шестерней; 3 — вал с двумя шестернями и эксцентриковым кулачком; 4 — толкатель-опора; 5 — вал с шестерней и кривошипом; 6 — колеба­тельное звено.

Техническая характеристика

Габариты основного корпуса, мм 500 X 400 X 300

Электродвигатели постоянного тока с ре - До 7000

гулируемыми частотами вращения, об/мин Максимальный уровень колебаний в одну сторону, мм

TOC o "1-5" h z системы с дискретными параметрами 20

системы с распределенными пара­метрами 100

Максимальное изменение радиуса 40

контакта, мм

Диапазон изменения эксцентрика 0-6

кулачка, мм

Диапазон изменения радиуса кривошипа, 0-6

мм

Виброиспытательный комплекс на базе электрогидравлического стенда ЭГВ 10/100 и УВМ СМ-1. Предназначен для определения амплитудно-частот­ной и фазочастотной характеристик испытуемых объектов и построения из графиков, получения временных и частотных характеристик измеряе­мых случайных процессов, испытания объектов на ступенчатое воздей­ствие и анализ переходных процессов, обработки результатов полевых испытаний, записанных на магнитограф.

При выполнении этих задач предусматривается генерация и подача на стенд ЭГВ 10/100 аналоговых и дискретных управляющих сигналов и управление процессом испытаний в диалоговом режиме.

Функциональная схема виброиспытательного комплекса ЭГВ 10/100 — УВМ СМ-1 (рис. 39): ОИ — объект испытаний, ПЭГ-200 — преобразова­тель электрогидравлический, Д1—ДЗ — датчики ускорений (акселерометры), БПД — блок питания датчиков, СУ — стойка управления, СВВв — согла - сователь ввода—вывода типа А151-6, ТМР — таймер, ДЗМ — устройство печати, ДМ-2000 - дисплей, ПКТ - преобразователь код—ток, БК - быстро­действующий коммутатор, УВвПЛ — устройство ввода, МВвИС — устрой­ство ввода инициативных сигналов.

Техническая характеристика

Масса испытуемого объекта, т Частотный диапазон работы комплекса в автоматическом режиме, Гц Уровень возбуждения (по ускорению, мм/с2), дБ

Примечание. В области частот 0,5 —1,6 Гц допустимый уровень ускорений уменьшается в связи с предельным ходом штока вибровозбудителя + 100 мм.

Задание частоты: а) по таблице, ввод значений ручной, б) с некоторо­го начального значения частоты /0, с шагом Д/ до величины/к (конечное);

вывод результата — протокол испытаний (текстовая пояснительная часть), таблица результатов и график;

при испытаниях на ступенчатое воздействие максимальное перемещение потока возбудителя + 80 мм, задание величины подъема а) ручное, б) ав­томатическое, по программе.

В программное обеспечение комплекса входит также решение задачи сравнения уровней ускорений на испытуемом объекте с нормативными значениями ГОСТа при испытаниях объекта при случайном возбуждении. В качестве входного случайного процесса используется реализация, полу­ченная в натурных испытаниях (например, вибрация пола кабины транспортного средства при испытаниях сидений водителя).

Сиденье оператора с пневматической подвеской и механизмом преоб­разования движения. Предназначено для применения на ’’неподрессорен - ных” машинах с широкопрофильными пневматическими шинами: сельско­хозяйственных, комбайнах, строительно-дорожных, колесных тракто­рах и т. д.

Преимуществом частотной характеристики данного типа сиденья явля­ется особо качественная виброзащита оператора в опасной для здоровья человека полосе частот 2—3 Гц. В этой зоне сосредоточена основная состав­ляющая мощности вибрационного возбуждения на полу кабины неподрес - соренных машин.

Рис. 40. Сиденье оператора с пневмо­подвеской и регулятором уровня

Сиденье с пневматической подвеской и механизмом преобразования движения (МВД) состоит из направляющего механизма, пневмобаллона, демпферной камеры и инерционной массы МПД. Эффект виброгашения обеспечивается пневматическими потерями потока сжатого воздуха и перемещением дополнительной массы в относительном движении.

Техническая характеристика

Масса оператора, кг Давление воздуха на входе, МПа Частота собственных колебаний, Гц Коэффициент усиления на резонансе Зона гашения, Гц Частота ’’провала”, Гц Максимальное (на 2,5 Гц) снижение вибраций

Время наполнения пневмосистемы сиденья (при давлении на входе 0,5 МПа), с Динамический ход, мм

Сиденье оператора с пневмоподвеской и регулятором уровня. Предназ­начено для применения на большегрузных автомобилях, геологоразве­дочных фибрапионных комплексах, сельхозмашинах, железнодорожном транспорте, горнодобывающих машинах и т. д. (рис. 40).

Техническая характеристика

Масса оператора, кг До 130

Давление воздуха на входе, МПа 0,6

Частота собственных колебаний, Гц 1,7 -1,9

Коэффициент усиления на резонансе 2,2-2,8

Зона гашения От 2,5 и выше

Максимальное снижение вибраций на В 2-4 раза

частоте 5 Гц

Время наполнения пневмосистемы 12-15

сиденья при давлении на входе, с

Динамический ход, мм ± 75

Наличие регулятора уровня позволяет обойтись без ручной регулировки сиденья под вес оператора (рис. 41), поддерживает постоянную высоту сиденья над полом независимо от позы водителя или наличия небольших утечек воздуха в пневмосистеме. Нелинейность упругой характеристики пневматической подвески обеспечивает практическую независимость частоты собственных колебаний от изменения массы водителя. Отсутствие гидравлического демпфера в подвеске удешевляет сиденье и упрощает

технологию его изготовления. Сиденье с пневмоподвеской и регулятором уровня состоит из направляющего механизма пневмобаллона, демпферной камеры и регулятора уровня.