Центробежный стенд Советский патент 1983 года по МПК G01P21/00 

Изобретение отиосится к испытательной технике и предназначено для динамических испытаний навигационных приборов,

ИЗБ естан стенд, содержащийвращаюшуюся платформу с приводом, дополнительный С - ЛОВОЙ привод/ СОСТОЯ1йИЙ ИЗ

двигателя, редуктора, ходового винта двух кареток и двух противовесов, установленных на платформе с возможностью радиального пepe.teIдeния относительно нее по двум взаимно перпендикулярнь м направляющим и связанных между собой равносторонним четырехзвекным механлзмомг центр котортэго лежит на оси вращения платформы, а одна из кареток снабжена гайкой с ходовым винтом l3 .

Помимо невозможности получить нулевую точку, устройство отличается неудачным взаимным расположением ка реток и направляющих, что приводит к появлению на высоких скоростях большого опрокидывающего момента Кроме того, использова 1ие в ка.честве приводного механизма перемещения кареток пары винт-гайка существб нно ограничивает возможности данного ме5ханизма для воспроизведения высоких скоростей перемещения.

Наиболее близким по технической сущности является стенд, содержащий .платформу с приводом/ ааправляпощиер каретку на полуосях и противоЕ:есы, связанные друг с другом шарнирным четьзрехзвенником, дополнительный привод, разГонно-тормозные массы,токосъемник и систему управления прнв одами t 2 J.

Однако каретка с иcпытывae:vsым объектом не может быть установлена на оси вращения платформы, что не дает возможности вклточить в воспроизводимые законы точки с центростреми тельным ускорением, равным нулю.

Наличие редук7:ора в кинематической цепи радиального перемещения вь1зывает потерю точности воспроизведения закона радиального перемещения (из-за накопленной погрешности и из-за перекладки зазоров при ревер се и т.д,, )о При движении каретки по радиусу ее ориентация относительно радиуса может изменяться, т,е, ка ;ретки могут вращаться вокруг своей вертикальной оси. При этом ось чувствительности испытываемого объекта будет располагаться под некоторыми углами к указанному радиусу я,- следовательно, к вектору воспроизводимого ускорения. Поэтому воспроизводимое осью чувствительности объекта ускорение будех отличаться от воспроизводимого на стенда.

Угол передачи в механизме радиа.пь ного перегдещения при данном соотношекки длины ведущего рычага и стороны шарнирного четырехзвеннкка в

кекол рабочих положениях являет ся о7еяь малым- г-ризодит к нео6ход1- мост: прило;:.зикя к рычагу чрезмерно Оольшик усклкй для преодоленил кесюльтчк ; сил полезного аопротизле;- кя ,

Сказанное поясгим следукидим Движущее усилие на протиновее к каретку передается через велгущий рычах и стороны чртырекзвенника (шатуны) , соотношение длин которых равно 1, При этом усилие У , прикладываемое вдоль maxytiar должно быть равно

Q

силе, поле к о го сопротивления ;

где

1 угол передачи, заключенный между шатуном 1-:: нормалью к направляющей

ПОЛЭуКа ( npOTHBOBfiCE-) ,

Учи1:ЫБая указанные cooTKOixieHHH звеньев г 1толучим / 90- -Р, (2) где У- угол гюзорото з-эдут.его рычага . т , е , угол между зедугдиг-д

т нр;пра. пр(;:гиБове;Э ,

Р1з с.нплияа вкгр.-.жений «2) :-i П.) следуеТ; что в положении механизма соответствующем 43, к шатуну необ, прилол ить усилие, большее силы полезного сопротивления в . раза, а при 85- в 1.1, 5 раз. Учет трения 3 кр;немат1 чес;;их парах еще более усугублявт неблагопри51тное влияние угла передачи на т азло кэние аил Целью изобретения является повышзние точноотр и расширение лнапазона воспроизводимых ускорений,

Даль достигается тем,, что в цент-робзжиом стенде, содертгащем платформу с приводом, направляющие, каретку на пол ос:;ях и противовесы, связанные друг с другом шарнирны четырехзвенником, дополнительный привод разгоннО-тормозныэ ма.ссыр токосъемник и систему упраз.пония поиводоМ; -Пoп. чн /т чпь - ы--; т7 -тБэд . ыг оляен р вН ра пнекматических п,илиндров .- жестко эакг епленных ча платформа,, выполненной в виде открытой вголь линии днКкения каретки коробхи- жестко соедк някчой с направля-ощими, а ЦТоки пориткей т.тилиндроЕ соединены с протиБовесамиг- при коробка связана шарнир JO с одним :из концов штанги, на втором конце, которой размещена втулка,, соединенная с полуосью ка ретки, с возможностью перемещения ее вдоль штанги.

Одна из полуосей кареткк соеди. иена со этулкой такдсй образом что продольную ось каретки можно располагать и фиксировать под любым заданным углом к продольной оси втулкиt Втулка скользит по штангер ориентирозанной Б радиальном направ лекяи и шарнирно закрепленной на основании платформы в результате этого исключается яекомтролируе «эе эрашение каретки вокруг своей вертикаль ной оси.

На чертеже представлена конструктивная схема центробежного стенда, аксонометрия.

Центробежный стенд включает в себя платформу, состоящую из коробчатого основания 1, закрепленного на шпинделе 2, и направляющих 3, противовесы 4, равноплечные звенья механизма 5 перемещения, каретку 6, пневматические цилиндры 7, штоки 8 поршней которых соединены с противовесами 4, Полуось 9 каретки 6 соединена со втулкой 10, которая скользит по штанге И, шарнирно закрепленной на корпусе 1. Взаимное расположение продольных осей каретки б и втулки 10 фиксируется винтом 12.

Центробежный стенд работает следующим образом.

Привод главного движения вращает -платформу с постоянной скоростью, В исходном положении каретка G и противовес 13 сдвинуты таким образом, что испытываемый объект, находящийся в каретке б, располагается на оси вращения платформы. При этом центростри ительное ускорение,воспроизводимое объекте, равно нулю.

При подаче воздуха в пневмоцилиндры 7 каретка 6 и ее противовес 13 начнут расходиться, а противовесы 4 - сходиться. Втулка 10 начинает скользить по штанге 11, сохраняя свою .ориентацию относительно оси вращения платформы. За счет фиксации взаимного расположения осей втулки 10 и каретки б ориентация последней также остается неизменной. Меняя расход воздуха в пневмоцилиндре,можно получать различные законы изменения скорости перемещения кареток и, следовательно, различные законы изменения воспроизводимых объектом ускорений.

Благодаря установке втулки 1.0, штанги 11 и винта 12 исключается . неопределенность угла разворот каретки вокруг ее вертикашьной оси, благодаря чему воспринимаемое чувствительной осью объекта ускорение полностью определяется скоростью вращения платформы, расстоянием объекта до оси вращения платформы и скоростью его изменения.

Благодаря исключению ведущего рычага механизма радиального перемещения происходит разгрузка шатунов,в результате чего отпадает необходимость излишне их утяжелять. Сказанное подтверждается тем, что при передаче движения на базовом объек10те с помощью ведущего рычага при малых углах передачи к шатуну приложены усилия, превышающие силы полезного сопротивления в 1,4-11,5 раз. В предлагаемом стенде угол передачи постоянен и равен 90, т.е, усилие,

5 прикладываемое к шатуну, не превышает сил полезного сопротивления (sin 90° 1).

Данный стенд позволяет расширить диапазон воспроизводимых воздейст0вий (воспроизводимое ускорение может включать нулевое значение). Указанный фактор имеет существенное значение, так как большинство объектов, для испытания которых предназначен

5 стенд, в реальных условиях в начальный момент времени имеют нулевое ускорение, следовательно, испытания на заявленном стенде в большей степени приближаются к натурным. Кроме

0 того, стенд позволяет повысить точность воспроизведения задаваемых законов. Величина центростремительного ускорения W, испытываемого объектом, равна

5

(3)

где у расстояние объекта до оси вращения платформы, W - скорость вращения платформы при рг О .

0

Точность воспроизведения задаваемых режимов испытаний повышается благодаря применению ориентирующего устройства. Объясняется это тем, что благодаря фиксации относительно5го взаимного расположения втулки 10 и каретки б всегда точно известен угол, под которым расположена ось чувствительности объекта по отношению к вектору воспроизводимого уско0 .рения.

ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СТЕНД, содержаний платформу с приводом, направляющие, каретку на полуосях и противовесы, связанные друг с другом шар- нирным четырехэвенником, дополнитель-. ный привод, раэгонно-тормозшле массы, токосъемник и систему управления приводами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона воспроизводимых ускорений, в нем дополнителышй привод выполнен в виде пневматических цилиндров, жестко закрепленных на платформе, выполненной в виде открытой вдоль линии движения каретки корсаки, жестко соединенней с направлякнцими, а штоки псфшнвй цилиндаов соединешя с противовесами, при к9Робка связана шарнирно с адним яэ концов игсанги, на конце которой размещена втулка, соединенная с полуосью ,карвтки, с воэ- I м ностью п р леаения ее вдоль штаи(П ги. S с о S8 СО 9)