книги из ГПНТБ / Суровцев Ю.А. Амортизация радиоэлектронной аппаратуры

Если объект подвесить на проволоке (тросе или шну­ ре), которая прикрепляется последовательно к различ­ ным его точкам, то пересечение линий, образованных продолжением проволоки, определяет положение центра

ческие моменты объекта относительно линии, проходя­ щей через любые две точки подвеса. При этом прирав­ ниваются момент, образованный силой, которая прило­ жена в центре тяжести, и момент, образованный силой, которая приложена в третьей точке подвеса. Таким образом определяется плоскость, проходящая через центр тяжести, которая параллельна линии, проходящей через первые две точки подвеса (рис. 9.3). Операция может быть повторена, если взять моменты относительно ли­ нии, проходящей через другую пару точек подвеса, пос­ ле чего определяется вторая плоскость, проходящая че­ рез центр тяжести. Пересечение этих плоскостей опре­ деляет положение вертикальной линии, проходящей че­ рез центр тяжести и расположенной на расстояниях, которые определяются из формул

если объект повернуть относительно одной из его сторон и процесс повторить.

Методы определения моментов инерции. При всем многообразии существующих методов определения мо-

160

ментов инерции наибольшее распространение в настоя­ щее время получили методы, основанные на свойствах физических маятников качания или кручения. В этих методах момент инерции тела определяют по периоду малых колебаний. Ниже рассмотрены некоторые мето­ ды, которые наиболее удобны для определения моментов инерции амортизированных объ­ ектов. Подробнее с изложенными и другими методами можно по­ знакомиться в специальных руко­ водствах [22, 32].

большой угол 5 ... 8°, выводят его из состояния равно­ весия и отпускают без начальной скорости. Измерив по секундомеру продолжительность 30 . . . 50 колебаний, вы­

Чтобы получить достаточную точность значения перио­ да, необходимо эксперимент проделать не менее трех раз. Кроме того, точность метода зависит от точности измере­ ния расстояния /. Однако значение / может быть опреде­ лено с достаточной точностью, если эксперимент повторить при новом положении оси подвеса О'О', которая отстоит

на расстояний А/ от первоначального положения оси ка­ чания". Измерив период колебаний Т[ объекта при кача­ нии его около новой оси, можно получить расстояние / из выражения

(9.4)

Значение /, определенное из выражения i(9.4), может быть подставлено в выражение (9.3) для более точного определения момента инерции Jc.

Следует отметить, что необходимая точность не бу­

в неподвижной стойке. К нижнему концу стержня жест­ ко крепят испытуемый блок. Для исключения боковых колебаний необходимо, чтобы ось стержня была главной и центральной осью инерции всей системы (рис. 9.5).

Закрутив стержень на небольшой угол 3 . . . 5°, сооб­ щают объекту малые крутильные колебания и опреде­ ляют среднее значение периода одного полного колеба­ ния. Момент инерции относительно оси качания опре­ деляется из выражения

где ki = GJp/l — крутильная жесткость стержня; G — мо­ дуль упругости материала стержня; Jp=ndi/32— поляр­ ный момент инерции поперечного сечения стержня; d — диаметр стержня.

162

оси. Определив период колебаний, момент инерции объекта может быть получен из выражения

Если объект подвешен на двух параллельных тросах разной длины (рис. 9.7), то выражение для определения момента инерции относительно вертикальной оси по известно­ му периоду малых колебаний

будет иметь вид

164

тикальных проволоках. Объект, мо­ мент инерции которого следует оце­ нить, устанавливается на платфор­ му. Если проволоки одинаково рас­ положены и объект установлен та­

ким образом, что его центр тяжести расположен посре­ дине между проволок, т. е.

ri = r2=r3—r,

с р 1 = ф 2 = ф 3 = 2 / з я ;

АВ = ВС=АС=а,

тогда формула для определения момента инерции будет

2. Испытания амортизаторов

Испытания амортизаторов проводятся для определе­ ния характеристик, необходимых для расчета системы амортизирующего крепления радиоэлектронной аппара­ туры и ее узлов. В результате испытаний определяются статические характеристики амортизаторов, их динами­ ческие жесткости, динамические коэффициенты демпфи­ рования и амплитудно-частотные характеристики.

Определение статических характеристик. Силовые ха­ рактеристики амортизаторов снимаются с целью про­ верки или уточнения величины номинальной нагрузки, а также с целью определения хода амортизатора. При серийном изготовлении амортизаторов силовые характе­ ристики снимаются при приемке готовых амортизато-

165

ров с целью установления их пригодности по величине хо­ да амортизатора под действием номинальной нагрузки.

Силовые характеристики амортизаторов, упругим элементом которых является резиновый массив, должны сниматься как при нормальной температуре ( + 20°С), так и при повышенной и пониженной температурах. При снятии характеристик показания следует отсчитывать через 10 ... 15 с после приложения нагрузки.

Снятие силовых характеристик амортизаторов, в ко­ торых упругим элементом является пружина, произво­ дится при нормальных условиях.

Статическая характеристика амортизатора в про­ дольном направлении должна определяться на приспо­ соблении, которое обеспечивает возможность нагружения амортизатора в осевом направлении без перекосов (рис. 9.9).

Величина статической нагрузки изменяется от нуля до максимальной. Если максимальная статическая на­ грузка не известна, то ее следует принять равной 1,4 но­ минальной нагрузки. Для амортизаторов, снабженных ограничителями хода, нагружение следует прекращать при достижении ограничителей.

Определение статической характеристики в попереч­ ных направлениях производится по схеме, показанной на рис. 9.10. Амортизаторы сдваивают­ ся для того, чтобы устранить пере­ косы при нагружении. Изменяя рас­ стояние А, можно регулировать ве­ личину продольной деформации и тем самым получить статическую характеристику в поперечном на­ правлении при различной продоль­

ной нагрузке.

Измерение деформации аморти­ заторов при снятии силовых харак­ теристик удобно производить стре­ лочным индикатором.

Результаты испытаний фиксиру­ ются на графиках, изображающих зависимости Р(б). При этом следу­ ет строить усредненную силовую ха-

способления для старактеристику, являющуюся резуль- тнческих испытаний татом обработки нескольких образ- амортизатора, цов или нескольких испытаний.

166

Динамические Жесткости 14 динамические коэффи*

циенты демпфирования амортизаторов могут быть опре­ делены при испытаниях их в системе амортизации с одной степенью свободы при гармонических колеба-

Рис. 9.10. Схема приспособления для статических испытаний амортизатора при поперечном нагружении.

ниях основания. При этом амплитуда колебаний А0 амортизированного объекта относительно основания, сдвиг по фазе ср между деформациями амортизатора и колебаниями основания, а также амплитуда абсолютных колебаний А определяются выражениями:

объекта, приходящаяся на один амортизатор; £—-ампли­ туда колебаний основания; Q — частота колебаний.

Испытания производятся в таком колебательном ре­ жиме, при котором сдвиг фаз между колебаниями стола

Для получения необходимых данных могут быть ре­ комендованы д в а м е т о д а . Первый метод основан на непосредственном отыскании режима со сдвигом фаз

167

мальной амплитудой абсолютных колебаний амортизи­ руемого объекта.

П е р в ы й м е т о д . Выбираются три или четыре амор­ тизатора с одинаковыми статическими характеристика­ ми. Макет объекта устанавливается на испытуемых амортизаторах, расположенных симметрично относитель­ но его центра тяжести. Испытания осуществляются при

Преимуществом метода является возможность точной фиксации резонансного режима по величине сдвига фаз, однако необходимость измерений относительных колеба­ ний амортизируемого объекта и необходимость фиксации

ряются амплитуды абсолютных колебаний объекта А и стола вибростенда |. В момент, когда амплитуда А до­ стигает своего максимального значения, производится регистрация амплитуд колебаний объекта и стола, а так­ же частоты колебаний.

Выражение для относительной амплитуды при СР = Я/2 из (9.1.1) и (9.12) .после несложных преобразований при-

168

Значения динамической жесткости и динамического коэффициента демпфирования определяются из выра­ жений (9.14) —(9.16).

Преимуществом метода является то, что определение динамических параметров /гд и /гд можно совместить со снятием амплитудно-частотных характеристик.

Однако предположение, что максимальная величина амплитуды амортизируемого объекта будет наблюдаться

Кроме того, недостатком метода является невозмож­ ность при исследовании амортизаторов со значительным демпфированием точно зафиксировать частоту, при ко­ торой амплитуда достигает максимума.

Определение частотных характеристик. Частотные характеристики амортизаторов могут быть получены как при одиночном, так и при групповом монтаже.

Нагруженные номинальной нагрузкой амортизаторы устанавливаются с помощью приспособления на столе вибростенда. Испытания проводятся в диапазоне частот на фиксированных режимах. В области резонансных ко­ лебаний режимы испытаний следует устанавливать че­ рез 1 ... 2 Гц, чтобы точнее определить форму частотной характеристики, в зарезонансной области режимы уста­ навливаются через 5 ... 10 Гц, а на высоких частотах — через 50 .. . 100 Гц и более.

Амплитуда колебаний стола стенда во всем диапазо­ не должна выдерживаться постоянной. Если требуются амплитудно-частотные характеристики, то их можно по­ лучить, проходя диапазон частот несколько раз при раз­ личных постоянных значениях амплитуды колебаний сто­ ла стенда.

Измерение амплитуд колебаний стола стенда и объек­ та может производиться двумя датчиками любого типа.

Частотные характеристики амортизаторов обычно снимаются при нормальных условиях, но если необхо­ димо, то аналогично можно получить характеристики

№