Стенд для калибровки и испытаний датчиков параметров движения Российский патент 2024 года по МПК G01M7/02 G01P21/00 

Предлагаемое изобретение относится к испытательной технике и предназначено для воспроизведения параметров возвратно-поступательного движения при испытаниях и калибровке датчиков параметров движения.

В результате проведенных патентных исследований устройств, обладающих всеми существенными признаками, присущими предлагаемому устройству, не найдено.

Существует много разновидностей схем вибраторов, в том числе кривошипно-шатунные и кривощипно-кулисные, используемых для воспроизведения низкочастотного возвратно-поступательного движения.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению устройством является вибрационный стенд с эксцентриковым приводом [1], содержащий ползун (платформа со штоком), шатун и кривошип (эксцентрик).

Все упомянутые устройства имеют существенные недостатки, приводящие к значительному отклонению закона воспроизводимого движения от гармонического, основными источниками чего являются колебание угловой скорости кривошипа, вызванное переменным моментом сопротивления вращению, и зазоры в шарнирах.

Для решения технической проблемы устранения указанных недостатков и достижения технического результата - повышения точности результатов испытаний и расширение функциональных возможностей, предлагается данное изобретение. Положительный результат достигается тем, что в предлагаемом устройстве, содержащем два кривошипа одинакового радиуса и платформу для испытываемых датчиков, платформа закреплена на шатуне, шарнирно связанным с кривошипами.

Внешний вид устройства показан на фотографии фиг. 1.

Существо предлагаемого технического решения поясняется рисунком фиг. 2, на котором схематично показан общий вид устройства.

Устройство содержит неподвижное основание (станину) 1, на котором на осях 2 установлены кривошипы одинакового радиуса 3 с балансирами 4, кривошипы имеют форму дисков и приводятся во вращение электродвигателем с регулируемым количеством оборотов через шкив 5. К концам кривошипов 3 через подшипниковые узлы 6 присоединен шатун 7 с платформой для крепления испытуемого 8 и образцового 9 датчиков. Диаметр шкива 5 определяется необходимым значением скорости вращения кривошипов.

Устройство работает следующим образом. Станина закрепляется на прочном неподвижном основании с обеспечением необходимой ориентации плоскости вращения кривошипов (горизонтально или вертикально). При установленных датчиках осуществляется балансировка кривошипов. Выбирается скорость вращения и диаметр приводного шкива электродвигателя. Шкив электродвигателя вводится в зацепление с дисками кривошипов. После включения электродвигателя платформа с датчиками начинает поступательно двигаться по круговой траектории, сохраняя свою пространственную ориентацию. При этом параметры движения платформы вдоль любого не меняющегося во времени направления движения описываются выражениями:

L=Rsin(ω t),

V=ωRcos(ω t),

J=- ω²Rsin(ω t),

где L - перемещение платформы;

V - скорость платформы;

J - ускорение платформы;

ω - угловая скорость кривошипа;

t - время;

R - радиус кривошипа.

Схема привода платформы предлагаемого устройства практически исключает изменение во времени момента сопротивления вращению кривошипов, что значительно снижает погрешности результатов испытаний, возникающие из-за непостоянства скорости вращения кривошипов и люфтов в шарнирных узлах, а также позволяет определять значения параметров движения платформы без использования образцового датчика.

Характер движения платформы предлагаемого устройства позволяет оценивать параметры многокомпонентных датчиков по компонентам, расположенным в плоскости движения платформы одновременно по результатам одного опыта, что является признаком расширения функциональных возможностей и существенно сокращает время на испытания. При этом отсутствуют требования к ориентации датчиков в плоскости движения, т.е. в данном случае отсутствует ошибка из-за погрешности ориентации, присущая стендам с чисто линейным движением.

Таким образом предлагаемая конструкция устройства позволяет достичь технического результата - повышение точности результатов испытаний, расширение функциональных возможностей.

Предлагаемое изобретение может быть использовано в научно-исследовательских и испытательных учреждениях Министерства обороны и организациях, занимающихся исследованиями и испытаниями объектов при воздействии на них механических факторов, вызывающих перегрузки.

Источник информации:

1. Иориш Ю.И. Виброметрия. М., «Машиностроение», 1963 г., 356 с.

Изобретение относится к испытательной технике для объектов при воздействии на них механических факторов, вызывающих перегрузки. Устройство состоит из неподвижного основания, на котором на осях установлены кривошипы, приводного электродвигателя со шкивом, шатуна с платформой для крепления датчиков, причем два кривошипа одинакового радиуса выполнены в форме дисков, которые приводятся во вращение электродвигателем с регулируемыми оборотами через шкив, платформа для установки датчиков установлена на шатуне, шарнирно закрепленном на кривошипах. Данная конструкция привода позволяет расширить функциональные возможности, снизить погрешность результатов испытаний и сократить время на испытания. Технический результат - расширение функциональных возможностей, повышение точности результатов испытаний. 2 ил.

Стенд для калибровки и испытаний датчиков параметров движения, состоящий из станины, кривошипно-шатунного механизма, платформы для крепления датчиков, отличающийся тем, что кривошипно-шатунный механизм состоит из двух кривошипов одинакового радиуса в виде дисков, расположенных в одной плоскости и приводимых во вращение через прилегающий к ним шкив двигателя, при этом платформа для крепления датчиков установлена на шатуне, шарнирно закрепленном на кривошипах, что обеспечивает поступательное движение платформы с датчиками по круговой траектории.