Влияние кориолисовой составляющей на воспроизведение нагрузок в мехатронном испытательном стенде

Abstract

Рассмотрена задача обеспечения корректности воспроизведения комбинированных вибрационных и центробежных нагрузок в мехатронном испытательном стенде виброфуге с пневматической пружиной, применяемом для проведения динамических и вибрационных испытаний изделий, при наличии кориолисовой составляющей ускорения. Показано, что при совмещении вращения ротора и продольных вибраций возникает кориолисова инерционная составляющая ускорения, не задаваемая программой испытаний и способная искажать воспроизводимые нагрузки за счёт дополнительного инерционного воздействия на испытуемый объект. Получены аналитические зависимости, связывающие величину кориолисовой составляющей с параметрами вибрационного воздействия (амплитуда и частота), радиусом ротора и угловой скоростью его вращения. Выполнен параметрический анализ влияния частоты и амплитуды вибраций, виброускорения и центростремительного ускорения на относительную величину кориолисовой составляющей по отношению к задаваемым нагрузкам в характерных диапазонах параметров испытаний. Введён критерий допустимости, основанный на ограничении относительного вклада кориолисовой составляющей уровнем 10 %. Определены области режимов испытаний, при которых влияние кориолисовой составляющей не приводит к искажению воспроизводимых вибрационных и центробежных нагрузок. Полученные результаты могут быть использованы при выборе режимов испытаний, а также при оценке корректности воспроизведения нагрузок с учётом кориолисовой составляющей.