Силовой элемент имитатора пониженной гравитации Советский патент 1988 года по МПК G01M17/00 

Од

(

4

Изобретение относится к испытательным стендам, в частности к стендам для наземных испытаний агрегатов и систем, предназначенных для работы в условиях пониженной гравн- тации.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности.

Па фиг. 1 показано устройство,общий вид; на фиг, 2 - вид А на фиг. 1

Силовой элемент имитатора пониженной гравитации содержит основание I, на котором закреплен шарнирный двухзвенник, состоящий из звеньев 2 и 3, причем звено 2 непосредственно связано с основанием , а звено 3 с исследуемьпх объектом или элементами имитатора. Па звеньях 2 и 3 на одинаковых расстояниях от шарнира двух- звенника установлены блоки 4-6, причем блоки 4 и 5 установлены с возможностью свободного вращения, а блок 5 является направляющим и закреплен неподвижно, нри этом блоки 4 и 6 закреплены соосно. На основании 1 закреплен упругий элемент 7 (например, пружин:а), свободный конец которого соединен с связью 8, которая охватывает блоки 4 и 5 и через направляющий блок 6 закреплена Hi звгне 2,.

Принцип работы силового элемента заключается в том, что соотношение усилий Натяжения в ветвях гибкой связи 8 и плеча действие равнодействующей этих усилий всегда находится в такой зависимости, что на звене

3возникает момент, уравновешивающий во всей зоне функционирования мо.ент от силы веса исследуемого объекта. Причем уравновешивапие объекта, движущегося относительно фшссированн.а- го центра вращения с определенньм радиусом, может обеспечиваться непосредственным соединением звена 3 силового элемента с объектом.

Перемещение нсследуе1«юго объекта вызывает изменение углового положения звена 3 силового элемента, в результате чего происходит изменение длины охвата гибкой связью 8 блоков

4и 5, что вызывает деформацию упругого элемента 7 и приводит к изме- неншо усилий натяжекип Т в ветвях гибкой связи, равнодействующая Q которых, в сил у шарнирного закрепления

блоков 4 и 5, всегда проходит через оси этих шарниров и равна

Q 2.П.Т,

где п - коли ество нолных охватов

гибкой связью блоков. Такиг-1 образом, на звене 3 силового элемента от действия упругого элемента 7 возникает уравновешивающий момент, равный

М Q.h,

где h - плечо действия равнодействующей Q; -,о

h -R- cos

90 -V

где R - расстояние от закрепления

звена 3 до оси блока 5; Cf - угол между звеном 3 и горизонталью.

Усилие упругого элемента, равное натяжению Т в ветвях, изменяется пропорционально его удлинению (закон Гука) и равно Кд . Тогда

Q 2.П.К-Д ,

30

где К - жесткость упругого элемента; Д - удлинение упругого элемента.

Д 2 R(sin -) 2п.

Тогда

35

, 90 -v Q 8 п . K.R-sin-

и окончательно

40

-2 . 90 K.R COS

90 -

После преобразования получаем М,

4.п . K-R -cosq .

/2 -.

Произведение 4п KR определяет

грузоподъемность силового элемента.

Таким образом, закон изменения уравновешивающего момента, создаваемого предлагаемым силовым элементом, соответствует возбуждающему моменту от силы G

Мц - G-1 cosfp

где G - постоянное вертикальное усилие,

1 - радиус траектории точки приложения силы G .

3U39444

При обеспечении равенства G1 4-п K-R звено 3 силового элемента находится в равновесии во всей зоне функционирования, таким образом обеспечивается статическая точность моделирования.

Формула изобретения

Силовой элемент имитатора понижен- 10 ной гравитации, содержащий шарнирный двухзвенник, одно из звеньев которого закреплено на основании, а другое- свободным концом соединено с исследуемым объектом или элементами имтатора,15

и посредством кинематической передачи связано с упругим элементом, закрепленным на одном из звеньев или основании, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, кинематическая передача выполнена в ввде блоков и гибкой связи, закрепленной одним концом на упругом элементе, а другим - на одном из звеньев, при этом гибкой связью охвачены блоки, шарнирно установленные на звенья, а на одном из звеньев блоки закреплены соосно.

Изобретение относится к испытательным стендам, в частности к стендам для наземных испытаний агрегатов и систем, предназначенных для работы в условиях пониженной гравитации. Цель изобретения - упрощение конструкции и повьпиение надежности. Усилие натяжения в ветвях гибкой связи 8, охватывающей блоки и закрепленной одним концом на звене 2, а другим через упругий элемент 7 - на основании 1, в любом положении звена 3 уравновешивает силу веса G исследуемого объема или элемента имитатора пониженной гравитации. 2 ил.

///////у//

чЛЛАЗ

У

дидА

Фиг.г