Система корректировки формы ударного импульса к стендам для ударных испытаний изделий Советский патент 1983 года по МПК G01M7/00 

Изобретение относится к испытател ной технике, в частности к системам обеспечивающим точное воспроизведение заданной формы ударного импульса встендах для испытания изделий на воздействие ударных нагрузок. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является система корректировки- формы ударного импульса к стендам для ударных испытаний изделий, содержащая датчик скорости платформы ударйого стенда, задающий генератор импульсов, блок сравнения, к входу которого подключен датчик скорости и задающий гене ратор импульсов, усилитель мощности подключенный к выходу блока сравнения, и исполнительное устройство подключенное к выходу усилителя мощности. В .этой системе исполнительное ус ройство выполнено в виде электродин мического силовозбулителя, содержащего магнитопровод с кольцевым рабо чим зазором и прямолинейно перемещающуюся в зазоре магнитопровода сил вую катушку, соединенную с платфор. мой стенда 1 . Однако конструкция исполнительного устройства известной /системы не позволяет испбльзовать ее в рота ционных ударных стендах. Целью изобретения является обеспечение возможности использования системы корректировки формьа ударного .импульса в ротационных ударных стен Ыах. . Поставленная цель достигается тем что в системе корректировки формы ударного импульса к стендам для удар ных испытаний изделий, содержащей датчик скорости платформы ударного стенда, задающий генератор импульсо блок сравнения, к входу которого под ключены датчик скорости и задающий генератор импульсов, усилитель мощности , подключенный к выходу блока сравнения, и исполнительное устройство, подключенное к выходу усилителя мощности, исполнительное устройство выполнено в виде кольцевого индуктора, охватывающего с зазором периферийную.часть платформы, изготовленную из электропроводящего мат риала.4 На фиг. 1 изображен ротационный ударный стендс описываемой системо кЬрректировки формы ударного импуль са; на фиг. 2 - график изменения ск вращения платформы на фиг. 3 формируемый импульс ударного (тангенциального) ускорения вращения платформы. Ротационный ударный стенд содержит платформу 1 для закрепления исп туемого изделия 2. Соосно платформе 1 установлены нижний 3 и верхний 4 маховики с приводами вращения ( показаны). Стенд содержит нижнюю 5 и верхнюю 6 муфты для связи маховиков с платформой и систему корректировки формы ударных импульсов, включающую, задающий генератор 7 импульсов блок 8 сравнения, усилитель 9 мощности и исполнительное устройство в виде кольцевого индуктора 10 с управляющими обмотками 11 и датчиком скорости в виде обмотки 12 кольцевого индуктора 10. Кольцевой индуктор 10 охватывает с зазором 13 периферийную часть - платформы 1, изготовленную из электропроводящего материала. Нижний маховик 3 и верхний маховик 4 связаны с платформой 1 через фрикци онные прокладки 14. Нижний маховик 3 и верхняя муфта 6 выполнены с .воздуховодными каналами 15 для додачи сжатого воздуха в полость муфт (источник давления не показан ). Нижняя муфта 5 содержит пружину 16 и гайку 17 для фиксации начального положения муфты. Верхняя муфта б содержит пружину 18 и поршень 19. -Верхний маховик 4 вращается на опорном подшипнике 20, установленном на поршне 19. Нижний маховик 3 с нижней муфтой 5 и верхний маховик 4 с верхней муфтой б образуют собой полости пневмоцили ров, изменением давления внутри которых управляют силой связи маховиков с платформой 1. Ротационный ударный стенд с системой коррекции формы ударного импульса работает следующим образом. Присоединяют платформу 1 с испытуемым изделием 2 к нижнему маховику 3 путем сброса давления в полости нижней Муфты 5 и раскручивают маховик вместе с платформой до номинальной скорости вращения Пд, необходимой для формирования импульса ударного ускорения заданной амплитуды (фиг.2 Верхний маховик 4 в это время отсоединен от платформы 1 и находится в одном из трех возможных состояний: заторможен, вращается в одном напра лении с нижним маховиком 3, вращается в направлении, противоположном направлению вращения нижнего маховика 3. Для формирования ударного импульса отсоединяют нижний маховик 3 путем увеличения давления в полости нижней муфты 5 и присоединяют г . платформу 1 к верхнему маховику 4 путем сброса давления в полости верхней муфты Б. Скорость вращения платФормы 1 при этом снижается от до скорости вращения п верхнего маховика 4 в течение времени t,, - t (фиг.2). В результате изменения скорости вращения платформы 1 формируется импульс ударного ускорения (фиг, 3, момент времени tp - t ). Аналогично формируется импульс ударного ускорения противоположной полярности. Для этого отсоединяют вер хний MeixoBHK 4 и присоединяют платфо му 1 к нижнему маховику 3. Скорость вращения платформы 1 при этом Boapac тает от скорости вращения п верхнег маховика 4 до скорости вращения п нижнего маховика 3 в течение времени -2 3 (фиг, 2, момент времени t2 tj.J. В результате йзменения скорости вращения платформы 1 формируется импульс ударного ускорения противопо.ложной полярности (фиг,. 3, момент времени t 2 - tj ). Закон изменения скорости враще- ния платформы 1/ а следовательно, и форма импульса ударного ускорения зависит от начсшьных скоростей вращения нижнего маховика 3 и верхнего -маховика 4 и силы связи маховиков с платформой через фрикционные прокладки 14. Нестабильность связи маховиков с платформой приводит к искажению формы импульсов ударного ускорения. Искажение формы импульса ударного ускорения, возникающее в результате проскальзывания платформы относительно маховиков, компенсируется с помощью системы корректировки формы ударных импульсов. Система корректировки формы ударных импульсов работает следующим образом. Зад 1ющий генератор 7 импульсов осуществляет генерацию импульсов{аналогов формируемых импульсов ударного ускорения. При формировании импульса ударного ускорения на один вход блока 8 сравнения с выхода задающего генератора 7 импульсов подается импульс-аналог формируемого импульса ударного ускорения, например, полусинусоидальной формы (сплошная :Кривая на фиг, 3 , На второй вход блока 8 сравнения с обмотки 12 посту пает сигнал, пропорциональный скорости вращения платформы 1. При совпа.дении формы импульса-аналога и импул са, генерируемого обмоткой 12, на вы ходе блока 8 сравнения отсутствует сигнал рассогласования, В результате на управляющие обмотки 11 кольцевого индуктора 10 не поступает сигнал управления с выхода усилителя 9 мсяцности. При проскальзывании платформы 1 относительно верхнего маховика 4 или неравномерности передачи вращеио щего момента от маховика платформе скорость вращения платформы 1 отклоняется от требуемого закона изменения (штриховая кривая на фит, 2), Импульс изменения скорости в|ращения .платформы 1 регистрируется обмоткой 12и подается на второй вход блока 8 сравнения,.При этом форма импульса, генерируемого обмоткой 12, отличается от фЬр импульса-аналога, генерируемого задающим генератором 7 импульсов (штриховая кривая на фиг,3), В результате на выходе блока 8 сравнения возникает сигнал рассогласования , поступающий на вход усилителя 9 мощности, С выхода усилителя 9 мощности «а управляющие обмотки 11 кольцевого индуктора 10 поступает сигнал управления, В воздуишом зазоре 13кольцевого индуктора 10 возникает магнитный поток, пересекающий периферийную часть платформы 1, Периферийная часть платфорки 1 изготовлена из электропроводящего материала, и вследствие электромагнитной индукции в ней наводится электрический ток и появляется наведенное элек тромагнитное поле, Возниканлиие пондеромоторные силы взаимодействия между наведенным электромагнитным полем в периферийной части платфорки 1 и магнитным потоком в воздушном зазоре 13 изменяют скорость вращения платформы 1, которая устанавливается такой, чтобы сигнал рассогласования на выходе блока В сравнения был нулевым. Таким образом, обеспечивается сле;дящая обратная связь между импульсомганалогом, гене рируемым задающим генератором 7 импульсов, и импульсом, формируемым платформой 1, В результате-этого уменьшаются искажения формы импульса ударного ускорения и повышается точность воспроизведения эксплуатационных нагрузок. Аналогичным образом система корректировки формы ударных импульсов работает при формировании -ударного импульса противоположной полярности (фиг, 2 и 3, момент времени t - t, При этом на один вход блока 8 сравнения от задающего генератора 7 подается импульс-аналог противоположной полярности, i ., Применение описанной системы корректировки формы ударного импульса В стендах для ударных испытаний изделий позволяет точно воспроизводить ударные импульсы разнообразной формы, а также многократные импульсы ударного ускорения различной формы и полярности.

п По

.

СИСТЕМА КОРРЕКТИРОВКИ ФОРМЫ УДАРНОГО ИМПУЛЬСА К СТЕНДАМ ДЛЯ УДАРНЫХ ИСПЬГГАНИЙ ИЗДЕЛИЙ, содержащая датчик скорости платформы ударг ного стенда, задающий,генератор импульсов, блок сравнения, к входу которого подключены датчик скорости и задайяций генератор импульсов, усилитель мсмцности, подключенный к выходу блока сравнения, и исполнительное устройство, подключенное к выходу усилителя мощности, о т л ичающа. яся тем, что, с целью обеспечения возможности исрольэования ее в ротационных ударных стендах, исполнительное устройство выполнено в виде кольцевого индуктора; охватывающего с зазором периферийную часть платформа, изготовленную из электро1проводящего материала. О) с «ч

to

-)(t1 h

Фиг..