УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 1995 года по МПК G01M1/04 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для испытаний изделий, в частности систем управления и ориентации ракет, самолетов и космических систем.

Известно устройство для испытаний изделий [1], содержащее основание в виде бассейна с жидкостью, частично погруженную в нее платформу в виде усеченной сферической оболочки с размещенной в ней тяжелой балластной жидкостью для установки испытуемого изделия, автобалансировочное устройство в виде двух пар автоматически перемещаемых грузов, установленных на двух взаимно перпендикулярных осях.

Аналогичного типа балансировочные устройства используют при балансировке поплавков поплавковых гироскопов по способам [2] и [3]. Их недостатком является сложность обеспечения точности балансировки при значительных величинах дисбалансов, особенно, когда необходимо производить следящую балансировку испытуемого активного изделия в процессе его работы.

Целью изобретения является повышение точности.

Это достигается тем, что уравновешивание работающей системы в вертикальной плоскости осуществляют автоматически и раздельно от автобалансировки в горизонтальной плоскости. Для этого устройство уравновешивания выполняют из трех устройств. Первое балансировочное устройство представляет подвижное в вертикальном направлении основание, на котором установлены балластные грузы в виде колец. Второе автобалансировочное устройство выполнено в виде крестовины с двумя парами перемещающихся в горизонтальной плоскости балансировочных грузов. Третье представляет две сферические емкости, соединенные между собой трубой, установленные вдоль вертикальной оси платформы симметричны относительно центра ее кривизны. Труба входит снизу в верхнюю емкость и проходит через нижнюю, не доходя несколько до ее дна.

Внутри трубы установлена трубка меньшего диаметра, проходящая насквозь через верхнюю емкость и несколько не доходящая до дна нижней емкости. В части трубки, расположенной внутри и вверху верхней емкости, выполнены сквозные отверстия.

На чертеже представлено устройство, продольный разрез.

Устройство включает основание в виде бассейна 1 с жидкостью, платформу в виде усеченной сферической оболочки 2 с торцовым шпангоутом, подкрепленной двумя силовыми шпангоутами 3, в которые смонтированы закаленные шарики 4.

На торцовом шпангоуте платформы установлена испытуемая система 5 с двигателями 6 ориентации. По вертикальной оси платформы установлены две сферические емкости 7, соединенные между собой трубой 8. В полюсе оболочки жестко укреплен кронштейн 9 с внутренним резьбовым отверстием для установки нижней сферической емкости, а на внешней резьбовой поверхности кронштейна установлено основание 10 для крепления балластных грузов 11. Внутри трубы 8 вмонтирована трубка 12 для подачи сжатого воздуха. На трубе 8 закреплено с возможностью перемещения вдоль нее автобалансировочное устройство, состоящее из крестовины 13, двух пар автоматически перемещаемых грузов 14 и резьбовой втулки 15.

Верхняя сферическая емкость 7 при помощи трубопроводов 16 соединена с двигателями 6 управления и ориентации. Внутренняя полость сферы заполнена частично жидкостью 17 с удельным весом, большим удельного веса жидкости в бассейне.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно на монтажном стенде производят балансировку устройства. Устанавливают платформу 2 на стол на нижний шарик 4. Придерживая ее в вертикальном положении, закрепляют на основании 10 балластные кольца 11, вес которых равен весу испытуемой системы, а расстояние их общего центра тяжести от центра сферы платформы равно расстоянию от него центра тяжести испытуемой системы 5. После этого устанавливают систему 5, затем емкости 7, подсоединяют трубопроводы 16 к двигателям 6 и производят заполнение емкостей горючим. Закрывают трубу заливки герметично накидной гайкой с вваренной в нее трубкой 12 и через штуцер с обратным клапаном производят наддув обоих емкостей. При помощи грузов 14 автобалансировочного устройства совмещают центр тяжести всей сборки с вертикальной осью платформы.

Затем поворачивают сборку на 90^о и, придерживая, устанавливают ее на шарик экваториального силового пояса 3. Вращением резьбовой втулки 15 автобалансировочного устройства вдоль трубы 8 совмещают центр тяжести всей сборки с центром кривизны оболочки 2, при этом сборка должна находиться в состоянии, близком к равновесию, о чем судят по уменьшению до минимума, не превышающего допустимую величину неуравновешенностей, усилий, удерживающих сборку.

Таким образом производят балансировку-сборку устройства относительно трех остальных шариков экваториального пояса, возвращают его в вертикальное положение и помещают в бассейн 1, заполненный жидкостью. Заливают внутрь оболочки 2 балластную жидкость до точного совмещения центра давления с центром кривизны оболочки. Покачивая и вращая сборку в тангенциальном и окружном направлениях со скоростью и на углы отклонения, соответствующие перемещениям испытуемой системы в рабочем состоянии, записывают диаграмму изменения прилагаемых усилий, которую учитывают при ее испытаниях.

После этого производят испытания системы. По мере выработки топлива двигателями управления и ориентации оно перетекает под действием избыточного давления по трубе 8 из нижней сферической емкости 7 в верхнюю. В результате центр тяжести всей сборки остается в центре сферы платформы, не нарушается балансировка сборки и не возникают уводящие моменты и усилия, превышающие допустимую величину.

За счет применения такой системы запитки двигателей упрощается работа автобалансировочного устройства, повышается точность испытаний.

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться для испытаний различных изделий. Цель изобретения - повышение точности за счет сохранения сбалансированности стенда при испытаниях. Для этого устройство для испытания изделий содержит основание в виде бассейна с жидкостью, размещенную в нем платформу в виде усеченной сферической оболочки, в которой расположен узел подачи горючего к изделию, выполненный в виде двух сообщающихся сферических емкостей, симметричных относительно геометрического центра платформы. Устройство содержит также противовес, установленный внутри сферической оболочки, и автобалансирующий узел, размещенный там же с возможностью перемещения вдоль оси трубы, соединяющей сферические емкости. На наружной поверхности сферической оболочки выполнены три точечные опоры в виде шариков. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ИЗДЕЛИЙ, содержащее основание в виде бассейна с жидкостью, размещенную в последней платформу в виде усеченной сферической оболочки для установки изделия и автобалансирующий узел, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено узлом подачи горючего к изделию, выполненным в виде двух сферических емкостей и связывающей их между собой трубы размещенной внутри сферической оболочки так, что ось трубы перпендикулярна к основанию, а сферические емкости симметричны относительно центра усеченной сферической оболочки, и противовесом, размещенным внутри сферической оболочки с возможностью перемещения вдоль оси трубы, а автобалансирующий узел размещен на трубе с возможностью перемещения вдоль ее оси. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сферическая оболочка выполнена по меньшей мере с тремя точечными опорами в виде шариков, закрепленных в точках пересечения с ее внешней поверхностью трех взаимно перпендикулярных осей, проходящих через центр сферической оболочки, причем одна из осей перпендикулярна к основанию, а шарики выступают за внешнюю поверхность оболочки на величину, не превышающую толщину пограничного слоя жидкости. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что усеченные емкости закреплены на трубе таким образом, что ее торцы находятся на заданном расстоянии от их внутренних поверхностей со стороны основания.