Устройство для воспроизведения импульсных ускорений Советский патент 1988 года по МПК G01P21/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для динамической градуировки ударных акселерометров.

Цель изобретения - повьшение точности и расширение диапазона воспроизводимых ускорений.

На фиг. I схематически представлено устройство для воспроизведения импульсных ускорений; на фиг. 2 - цилиндрический корпус; на фиг. 3 - схема подключения контактов; на фиг.4 график, поясняющий работу устройства

Вал барабана 1 размещен горизонг тально в подшипниках и соединен через муфту 2 с электродвигателем 3. На втором конце вала барабана 1 размещены инерционные, диски 4. Барабан 1 имеет специальные канавки для троса 5, исходящие от середины барабана под равными противоположно направленными углами к вертикали. Трос 5 серединой прикреплен к цилиндрическому . корпусу 6, нижний конец которого выполнен в виде полусферы. Под цилиндрическим корпусом 6 размещено основание 7 с прокладками разной жесткости.

В цилиндрическом корпусе ф размещен инерционный элемент 8 с установленным на нем градуируемым акселерометром 9. Инерционный элемент 8 подтянут к диску-перегородке 0 с помощью винта 11 и подвижной гайки 12 через упругие подвесы-пружины 13 и 14, имеющие близкие по величине жесткости. Между пружинами 13 и 14 размещен инерционный элемент 15, равынй по массе инерционному элементу 8. На инерционном элементе 15 раЬположена подвижная платформа-перегородка 16с зажимными винтами 17. На цилиндрическом корпусе 6 закреплена шкала 18, отградуированная по силе. С нижней части диска 1,0 и подвижной платформы 16 размещены по два электрических контакта 19. Одни из контактов 19 диска 10 и платформы 1б, соединенные параллельно, подключены к источнику постоянного напряжения. Вторые контакты 19 через резисторы 20 подсоединены к входу двухлучевого осциллографа 21, при этом резистор, принадлежащий контакту 19 диска 10, в 2-3 раза больше по величине резистора контакт 19 платформы 16.

Устройство работает следующим образом.

13533С помощью винта I1 и гайки 12 натягивают пружины 13 и 14 с усилием, величина которого определяется по с шкале 18. Подвижную платформу 16 фиксируют в корпусе 6 с помощью зажимных винтов 17. Электродвигателем 3 через муфту 2 вращают барабан 1 и поднимают цилиндрический корпус 6.

0 С помощью муфты 3 отключают барабан от двигателя, и корпус 6 падает до момента .удара о прокладки основания 7. Скорость падения корпуса 6 регулируется инерционными дисками 4: чем боль15 ще момент инерции дисков 4, тем меньше скорость. Благодаря нали Ляо специальных канавок на барабане I для троса 5, корпус перемещается строго вертикально.

20 При ударе о прокладки основания 7 на цилиндрический корпус 6, инерционные элементы 8 и 15 и градуируемый акселерометр 9 действует импульсное ускорение. Под действием сил, выз- .

25 ванных импульсным ускорением, инерционные элементы В и 15 отрывают.с я от контактов 19, размыкая их.

Если инерционные элементы 8 и 15 платформы 16 и диска 10 отрываются

30 от контактов 19 одновременнЬ, то на , градуируемый акселером;етр 9 действует ускорение,равное , где F - сила, задаваемая пружиной 13; m - масса градуируемого акселерометра 9 и

,j инерционного элемента 8.

Если первым отрьшается от контактов 19 платформы 16 инерционный элемент J5, то импульсное ускорение определяется по формуле

40 l. га m

где С| - жесткость пружины 13;

At - время, определяемое по разработке осциллографа;

45 V - скорость развертки осцилло- г|рафа.

Если первым отрьшается от контактов 19 диска 10 инерционный элемент 8, то ускорение

га m

Неодновременный отрьш инерционных элементов 8 и 15 от контактов 19 обусловленных их различием по величине, а также неравенством жесткостей пружин 13 и 14. До момента разрьта контактов инерционные элементы проходят путь . Путь дХ определяет 14

ся экспериментально при воздействии , статических сил F для ряда их значений.

Шкала 18.градуируется путем переворачивания корпуса 6 на 180 и приложения внешней известной силы к винту 1 1 с учетом силы от ускорения свободного падения, действующей на инерционные массы 8 и 15.

Формулаизоб

р е т е и и я

Устройство для воспроизведения импульсных ускорений, содержащее кор пус, инерционный элемент с электроконтактами и градуируемым акселерометром, подвешенный на упругом подвесе, и узел задания импульсных ускорений, отличающееся TeMj что, с целью повышения точности и расширения диапазона воспроизводимых ускорений,в него введены подвешенный на упругом подвесе в торой инерционный эле- . мент с электроконтактами,к которому прикреплен свободный конец первого подвеса, регулировочный винт с гайкой, закрепленный на верхнем торце корпуса, и две перегородки с осевыми

:

3533

отверстиями, расположенные на разных по высоте уровнях внутри корпуса, причем оба инерционных элемента и их подвесы имеют соответственно равные массы и жесткости и размещены внутри корпуса, который выполнен полым и цилиндрическим с полусферическим нижним торцом, гайка установлена

Q с возможностью перемещения внутри

корпуса и соединена со свободным концом подвеса второ,го инерционного элемента, каждый инерционный элемент расположен.под соответствующей пере- (5 городкой и контактирует с ней посредством электрических контактов, верхняя перегородка установлена с возможностью перемещения и фиксации вдоль оси цилиндрического корпуса, а узел

2Q задания импульсного ускорения выпол-, нен в виде цилиндрического .барабана, ориентированного горизонтально и имеющего направляющие канавки для троса, исходящие от середины барабана

25 под противоположными и равными углами наклона к вертикали, при этом трос своей серединой прикреплен к верхнему торцу корпуса, а концами - к краям барабана. /

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для динамической градуировки ударных акселерометров. Для по- вьпиения точности и расширения диапазона воспроизводимых ускорений в полой цилиндрическом корпусе 6 с полусферическим нижним торцом размещены два инерционных элемента 8 и 15, равные по массе, с электроконтактами 19 на упругих подвесах-пружинах 13 и 14 с близкими по величине жесткостя- ми. С помощью винта 11 и гайки 12 натягивают пружины 13 и 14 с усилием, величина которого определяется по i шкале 18. Подвижную платформу-перегородку фиксируют в корпусе с помощью зажимных винтов. 17. Корпус 6 прикреплен к тросу, намотанному на барйбан ориентированный горизонтально и имеющий направляющие канавки для троса, исходящие от середины барабана под противоположными и равными углами на клона к вертикали. При разматывании троса корпус 6 падает до момента удара о прокладки основания, 4 ил. с « (Л со сд со 09

i

XV4XS44NNN

фиг.1

фиг.5

фае.

Инпдш: ускоремия

Разрыв контак- тоб напмщадке б

Разрыв контактовна диске iO