Стенд гармонических колебаний Советский патент 1986 года по МПК G01P21/00 G01D21/00 

Приводной механизм представляет собой сферический кривошип регулируемой длины, кинематически связан ный через кардан и дифферен11Д1ал со звеном первого параллелограмма. На

Изобретение относится к приборостроению и быть использовано для испытаний гравиинерционной аппаратуры,

Цель изобретения - повышение точности воспроизведения синусоидальных низкочастотных колебаний.

На фиг. 1 показана схема стенда для случая горизонтальных колебаний (пунктиром изображена схема для случая вертикальных колебаний);; на фиг. 2 --схема приводного механизма в сферического кривошипа регулируемой длины, кинематически связанного через кардан и дифференциал с ведуигим звеном транслятора (паралле- логра1.иного механизма) .

Стенд содержит платформу 1 для испытываемого прибора 2, которая шарнирно связана с трансо1ятором, Ььптолненным в виде двух параггаело- граммов ABDCA и EBDGE со звеньями (рычагами) 3-6 равной длины и общим звеном (стержнем) 7. Звенья 3 и 4 шарнирно связаны со звеньями 5 - 7. На концах звена 7 шарнирно закреплены соединенные между собой зубчатые колеса 8 и 9 одинакового радиуса. Колесо 8 жестко связано с(; звеном 3, а колесо 9 со звеном 5. Параллельные звенья 5 и 6 шарнирно связаны с платформой 1,

Приводной механизм (фиг: 2 и 3) ссдержит сферический кривошип 10 регулируемой длины с центром кривизны в точке О крестовины кардана 11. На кривошипе 10 установлен ползун 12 с зажимом 13, фиксирующим ползун 12 при различных углах раствора криво-- шкпа 10 для обеспечения требуемой условиями испытаний амплитуды перемещения платформы 1. Ползун 12 шарнирно связан с вилкой 14 кардана 11 Оси 15 и 16 кардана взаимно перпендикулярны. Ось 15 размещена в основа НИИ стенда, ось 16 - в вилке 14, на

кривошипе зажимом фиксируется ползун при различных углах раствора для обес печения требуемой условиями испыта- НИИ амплитуды перемещения платформы. 3 ил.

которой жестко закреплено зубчатое Колесо 17, свободно насаженное на. ось 16. Кинематическая связь сферического кривошипа 10 со звеном 3 осуществлена через зубчатьш дифференциал, на центральном зубчатом колесе 18 которого закреплено звено 3. На центральном зубчатом колесе 19 жестко закреплено колесо 20, находящееся в зацеплении с колесом 17. Водило 21 вьшолненное в виде зубчатого колеса, и центральные колеса 18 и 19 свободно насажены на ось .15. Водш1О 21 ,кинематически связано с валом 15

зубчатыми колесами 22-25.

Стенд работает следующим образом. Кркроитипу 10 сообщается вращательное двш1:.ение вокруг оси ОУ. Шарнирно свя-- занная с кривошипом 10 витка 14 описьшает коническую поверхность с вершиной в центре О кардана 11, Сферическое движение вилки 14 преобразует-- ся карданом в колебательное ние вала 16 относительно оси 15.

Втшка 14 с жестко закрепленным на ней зубчатым колесом 17 совершает колебательное движение относительно оси 16, Зубчатое колесо 17 находится в сложном движении: ось колеса 17

получает угловое перемещение J от оси 15( а вилка 14 сообщает ему угловое перемещение о, относительно оси

16, по закону

35

ех

J/

arcsin(sin S sin t),

где S - регулируемый угол раствора

кривошипа;

Т - период вращения кривошипа. Зубчатые колеса 19 и 20 получают

угловое перемещение

, ,7+ 2.

2 20

где у - угловое перемещение оси колеса 17;

2„ zo числа зубьев колес 17 и 20..

Водило 21 дифференциала поворачивается на угол

г

2.4

гэ гг

гдег„- Z,числа зубьев колес 22-25.

В дифференциале угловые перемещения и , складьшаются так, что зубчатое колесо 18 с закрепленным на нем звеном 3 получает угловое перемещение

9у :Ez5i i у ,j 1 (Г у ; Г |7 7

1г

го

Ъз. Z,.

Для того, чтобы угловое перемещение с было пропорционально угловому перемещению « ,7 , необходимо удовлетворить условие

--. - V

г,, в

19 2,8

о,

или

liL

г„

-19

При таком .соотношении чисел зубьев звено 3 получает угловое перемещение

п/

а

20

IISL.

2,8

Вместе со звеном 3 поворачивается на такой же угол шарнирно связанное с ним стержнем 7 звено 4 и жестко связанное со звеном 3 колесо 8. Колесо 9, находящееся в зацеплении с колесом 8, поворачивается на такой же , угол, но в противоположном направлении. Звено 6 и звено 5, жестко связанное с колесом 9, приводит в движение платформу 1 с закрепленньм на нем прибором 2.

Перемещения платформы представляют собой синусоидальные низкочастотные колебания по закону

где

5

0

S 2J

е гч . .

sin о sin t

2jH

т

длина звена параллелограмма (3 - 6) ;

о - угол раствора сферического

кривошипа; Т - период вращения крипошипа. Амплитуда колебаний платформы регулируется изменением угла раствора 5 кривошипа. При испытаниях на 5 горизонтальные колебания звенья 3 г-6 устанавливаются в вертикальном положении, а на вертикальные колебания - в горизонтальном положении.

0Формула изобретения

Стенд гармонических колебаний,содержащий платформу, кинематически связанную с приводным механизмом, и транслятор, отличающи й- с я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения синусоидальных низкочастотных колебаний, транслятор вьшолнен в виде двух параллелограммов с звеном, на концах которого шарнирно закреплены два соединенных между собой зубчатых колеса одинакового радиуса, при этом одно из звеньев первого параллелограмма жестко связано с первым зуб5 чатым колесом, одна из звеньев второго параллелограмма - с вторым колесом, а оба параллельных звена второго параллелограмма шарнирно соединены с платформой, причем приводной

0 механизм выполнен в виде сферического кривошипа регулируемой длины, кинематически связанного через кардан и дифференциал с указанным звеном первого параллелограмма.

Ч

п

Фиг. 2

Изобретение может быть использовано для испытаний гравитационной аппаратуры. Целью изобретения является повьшение точности воспрлизве- дения синусоидальных низкочастотных колебаний. Платформа 1 для испытуемого прибора 2 шарнирно связана с транслятором, выполненным в виде двух параллелограммов с общим звеном 7, на концах которого шарнирно за креплены два соединенных между собой зубчатых колеса 8 и 9 одинакового радиуса. СЛ / 71 0nf

7.

J-:

20

h Ly.№

-. f 2 hf

78

u

УГГ

25 i

f -r ™L.

i

С- Дсь:..

Goc:fi3HT&nb - , мклёхин Редактор A, Коаорнз Твхрэд Т/Гулик

Заказ 513/53Т раж 7V3Подписное

ВБЖИИ Госуцйустве1:;5ого комитета СССР

по делллу; нзсбре-ге :яя и открытий 113С35э Москва, Ж-35, Ра-1;шская каб., д. 4/5

Фаллал ППП Патен; % г З жгород, уп. Проектная, 4

iij.

-J

©г/Я J

Корректор Л. Патай