СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ИЗДЕЛИЙ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ ИМПУЛЬСНЫХ УСКОРЕНИЙ Российский патент 1995 года по МПК G01M7/08 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к ротационным испытательным стендам для воспроизведения линейных ускорений с высокой интенсивностью нарастания.

Известен стенд с ударным приводом планшайбы [1] содержащий массивный ротор, привод ротора, установленный на основании, планшайбу, установленную соосно ротору с возможностью независимого от него вращения, и передаточное звено для связи планшайбы с ротором, выполненное в виде упругого элемента.

Использование в стенде "крутящего удара" для разгона планшайбы обусловлено недостаточной энергоотдачей существующих гидропневмомеханических преобразователей энергии.

Недостатком аналога является сложность конструкции стенда для реализации интенсивно изменяющихся ускорений и невозможность воспроизведения длительно действующих ускорений.

Наиболее близким по технической сущности является стенд для динамических испытаний изделий [2] содержащий основание, установленную на нем платформу с приводом ее вращения, установленную на периферии платформы с возможностью вращения относительно оси, параллельной оси вращения платформы, планшайбу с приводом ее вращения, включающим двигатель с угловым редуктором и инерционный механизм разгона, установленный на периферии планшайбы с возможностью поворота относительно оси, параллельной оси вращения платформы, стол для закрепления испытуемого изделия, размещенный на планшайбе привод поворота стола, средства фиксации инерционного механизма разгона планшайбы и систему управления, инерционный механизм разгона планшайбы выполнен в виде двух масс, размещенных в радиальных направляющих, выполненных в платформе, перпендикулярно оси входного вала углового редуктора, шкива, закрепленного на входном валу этого редуктора в центре платформы, двух гибких тросов, одни концы которых связаны с массами, а вторые закреплены на шкиве, а в конце направляющих на периферии платформы установлены амортизаторы.

Недостатками прототипа являются недостаточная интенсивность нарастания испытательного воздействия, большая энергоемкость привода планшайбы и сложность конструкции.

Изобретение направлено на решение задачи увеличения интенсивности нарастания ускорений и упрощение конструкции стенда.

Указанные недостатки устраняются тем, средства для сообщения импульса движения планшайбе, включают маховик, установленный соосно платформе и снабженный индивидуальным приводом, выдвижной элемент, установленный в отверстии, выполненном на периферии маховика, реверсивный привод перемещения выдвижного элемента, установленный на маховике, упор, закрепленный на платформе с возможностью взаимодействия с выдвижным элементом, и упругий элемент, закрепленный на упоре.

Это позволяет сообщать платформе дополнительный импульс энергии, в результате чего планшайба начинает ускоренно поворачиваться, обеспечивая интенсивное нарастание ускорения.

При реализации заявляемого технического решения увеличивается интенсивность нарастания переднего фронта ускорения, что достигается за счет использования инерционных сил, а также изобретение позволяет упростить конструкцию стенда, повысив тем самым ее надежность.

На фиг.1 показан вид сбоку на заявляемый стенд; на фиг.2 вид сверху; на фиг.3 разрез А-А на фиг.2.

Стенд содержит установленную на основании 1 платформу 2 с приводом 3 ее вращения, установленную на платформе 2 с возможностью вращения относительно оси, параллельной оси вращения платформы, планшайбу 4, снабженную управляемым реверсивным приводом 5, размещенным на платформе и связанным с планшайбой 4 посредством углового редуктора 6. На диаметрально противоположных плечах планшайбы с возможностью противофазного вращения установлены основной 7 и дополнительный 8 столы для закрепления испытуемого изделия 9 и его весового макета 10 соответственно, снабженные общим реверсивным приводом 11 вращения, закрепленным на планшайбе 4 по ее оси и связанным со столами 7 и 8 посредством трансмиссий 12 и 13 и зубчатых передач 14 и 15 соответственно.

Соосно платформе 2 на ее валу 16 с возможностью вращения установлен маховик 17, снабженный индивидуальным приводом 18 его вращения. На периферии маховика смонтировано устройство сцепления с платформой, включающее выдвижной элемент 19, установленный в отверстии 20, выполненном в маховике 17 и упор 22, закрепленный на периферии платформы и снабженный упругим элементом (на чертежах не показан). Платформа уравновешена противовесом 23.

Стенд работает следующим образом.

В исходном положении планшайба 4 ориентируется таким образом, чтобы изделие 9, закрепленное на столе 7, находилось на оси вращения платформы. Выдвижной элемент 19 опущен.

Платформа 2 раскручивается приводом 3 до расчетной угловой скорости ω_o. Маховик 17 раскручивается приводом 18 до угловой скорости ω₁, причем ω₁ > ω₀. Направления вращения маховика и платформы согласны. Далее привод 18 маховика 17 отключают. Приводом 21 поднимают выдвижной элемент 19, который взаимодействует с упором 22, в результате которого платформе сообщается дополнительный импульс кинетической энергии и последняя начинает кратковременно двигаться ускоренно, приобретая угловую скорость ω₀', причем ω₀ < ω_0' < ω₁. В момент взаимодействия упора 22 с выдвижным элементом 19 возникает удар, для уменьшения интенсивности которого упор снабжен упругим элементом.

Ускоренный поворот планшайбы 4 за счет тангенциальных инерционных сил, действующих на нее, обеспечивает быстрое увеличение радиуса вращения изделия 9. При этом на изделие действуют центробежные силы с высокой интенсивностью нарастания. Далее приводом 5 программно поворачивают планшайбу 4, обеспечивая совпадение или отклонение главного вектора инерционных сил с осью избирательности изделия 9, реализуя воспроизведение полезной инерционной нагрузки, действующей по этой оси, и имитируя действие на изделие паразитной поперечной (боковой) составляющей.

Таким образом, используя эффект динамического взаимовлияния звеньев совокупной механической системы, более простыми средствами можно реализовать интенсивное нарастание центробежной нагрузки.

Сущность: на вращающейся платформе установлена поворотная планшайба с реверсивным приводом, которой сообщается импульс движения путем приложения вращающего импульса к платформе. Устройство для сообщения импульса движения включает установленный соосно платформе маховик с индивидуальным приводом, выдвижной элемент, установленный в отверстии на периферии маховика, реверсивный привод перемещения выдвижного элемента и закрепленный на платформе упор с упругим элементом, взаимодействующий с выдвижным элементом. На планшайбе установлен поворотный стол для закрепления испытуемого изделия. Ось поворота планшайбы параллельна оси вращения платформы. Изобретение обеспечивает увеличение интенсивности нарастания ускорения и упрощение конструкции стенда. 3 ил.

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ИЗДЕЛИЙ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ ИМПУЛЬСНЫХ УСКОРЕНИЙ, содержащий установленную на основании уравновешенную платформу с приводом ее вращения, установленные на платформе поворотную планшайбу, ось поворота которой параллельна оси вращения платформы, и реверсивный привод планшайбы, средства для сообщения импульса движения планшайбе и стол для закрепления испытуемого изделия, установленный с возможностью поворота на планшайбе, отличающийся тем, что средства для сообщения импульса движения планшайбе включают маховик, установленный соосно с платформой и снабженный индивидуальным приводом, выдвижной элемент, установленный в отверстии, выполненном на периферии маховика, реверсивный привод перемещения выдвижного элемента, установленный на маховике, упор, закрепленный на платформе с возможностью взаимодействия с выдвижным элементом, и упругий элемент, закрепленный на упоре.