Стенд для динамических испытаний изделий на воздействие переменных ускорений Советский патент 1992 года по МПК G01P21/00 

ния которой перпендикулярна оси вращения основной и снабженную приводом, ус- тановленным на основной раме, установленный на дополнительной раме поворотный стол для закрепления испытуемого изделия, ось вращения которого параллельна оси дополнительной рамы, снабженный приводом, закрепленным на дополнительной раме. Данный стенд позволяет воспроизводить линейные ускорения с крутым передним фронтом нарастания, обеспечиваемые ускоренным поворотом дополнительной рамы, которая в начальной фазе испытания является неуравновешенной в поле центробежных сил. Однако тор- можение уравновешивающих грузов неизбежно сопровождается ударом последних о платформы: при этом результаты ударного взаимодействия снижают точность воспроизведения заданного испытательного воздействия. При быстрых поворотах дополнительной рамы на испытуемое изделие действует ускорение КЪриолиса, сравнимое по величине с полезным ускорением, что также снижает точность воспроизведения заданных линейных ускорений. Поскольку вектор абсолютного ускорения изменяет свою величину и положение в пространстве в зависимости от параметров движения рабочих элементов стенда, изменение положения только стола в поле центробежных сил не обеспечивает отслеживание направления вектора абсолютного ускорения или воспроизведение заданных его проекций на три взаимно перпендикулярные оси, связанные с изделием.

Целью изобретения является повышение точности воспроизведения и увеличение крутизны переднего фронта линейных ускорений.;

На фиг. 1 показан стенд, вид спереди; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Стенд содержит прямоугольную раму 1 (фиг. 1), установленную на неподвижном основании с возможностью вращения и приводимую во вращение приводом 2. Внутри рамы 1 установлены дополнительная рама с двумя крестообразными несущими 3 и 4, ось вращения которой перпендикулярна оси вращения основной рамы 1. Дополнительная рама связана через редуктор 5. вал 6 и коническую передачу 7 с собственным приводом 8, установленным на раме 1, на оси ее вращения. Концы крестообразных несущих 3 и 4 попарно жестко связаны платформами 9-12 (фиг. 1 и 2). Вблизи платформы 9 установлен поворотный стол 13, а вблизи платформы 10 - дополнительный стол 14 для закрепления противовеса 15. Оси вращения столов 13 и 14 параллельны оси вращения дополнительной рамы. Столы 13 и 14 снабжены общим приводом 1 б их вращения, закрепленным на крестообразной несущей 3 вдоль оси дополнительной рамы и связанным с ними посредством карданных передач 17 и угловых редукторов 18 в виде конических передач, при этом венец ведомого зубчатого колеса выполнен по периметру столов 13 и 14. На платформах 11 и 12

закреплены противовесы 19 и 20 соответственно. На столе 13 с возможностью вращения относительно оси, перпендикулярной его оси вращения, установлен контейнер 2.1 для закрепления испытуемого изделия 22.

Контейнер 21 снабжен собственным приводом 23, установленным на крестообразной несущей 4 по оси дополнительной рамы и связанным с контейнером 21 посредством гибкого валика 24, кожух которого размещен в отверстии 26 вала 27 стола 13 и в отверстии 28 гтола 13, и посредством редуктора 29 в виде конической передачи. Конец 30 кожуха гибкого валика 24 закреплен на столе 13. Дополнительная рама снабжена

вспомогательным инерционным приводом, включающим радиальные направляющие 31, установленные параллельно оси вращения дополнительной рамы 3, концы направляющих 31 закреплены на стойках 32,

жестко связанных с рамой 1 посредством несущих 33, грузов 34, установленных на направляющих 31, внутри сквозного отверстия 35 которых размещены валы дополнительной рамы 36 и 37, выполненными

двухступенчатыми с винтовыми пазами 38 и 39, и упругие элементы 40, размещенные на периферии радиальных направляющих 31. При этом валы 36 и 37 являются винтами, а грузы 34 гайками, навинченными на эти винты посредством штифтов 41, введенных во взаимодействие с винтовыми пазами 38 и 39, имеющими противоположные направления нарезки. Валы 36 и 37 имеют ступень 42 меньшего диаметра, обеспечивающую выход штифтов 41 из винтовых пазов 38 и 39. Дополнительная рама снабжена средствами фиксации в исходном положении, включающими стопор 43, установленный в отверстии 44 дополнительной рамы и управляемый электромагнитом 45, установленным на основной раме.

Стенд работает следующим образом.

Испытуемое изделие 22 устанавливает- ся в контейнере 21. Дополнительная рама ориентируется относительно основной 1 так, как показано на фиг. 1, чтобы испытуемое изделие 22 находилось на оси вращения основной рамы 1, и фиксируется стопором 43. При этом грузы 34 подводятся на максимально близкое расстояние к основной раме 1 или оси ее вращения. Рама 1 раскручивается до расчетной угловой скорости, которая в дальнейшем поддерживается постоянной. Электромагнитом 45 освобождают дополнительную раму и приводом 8 начинают поворачивать ее относительно собственной оси. При этом грузы 34 под действием центробежной силы перемещаются по радиальным направляющим 31 к их периферии. Благодаря наличию винтовых пазов 38, 39 и введенных штифтов 41 на валах 36 и-37 генерируется дополнительный крутящий момент, действующий согласно с моментом, создаваемым приводом 8, что увеличивает скорость нарастания воспроизводимого ускорения за счет быстрого поворота дополнительной рамы. При некотором угле поворота дополнительной рамы (30-50 град в зависимости от параметров винтовых пазов 38, 39, валов 36, 37 и места установки штифтов 41) штифты 41 выходят из винтовых пазов 38 и 39 благодаря наличию частей 42 валов 36 и 37 меньшего диаметра и грузы 34 продолжают движение по инерции вдоль направляющих 31 до их остановки упругими элементами 40. Инерционный привод отключается, а грузы 34 центробежными силами прижимаются к стойкам 32 и участия в дальнейшем процессе испытания не принимают. Далее только приводом 8 программно изменяют радиус вращения изделия 22 поворотом дополнительной рамы при постоянной угловой скорости основной рамы 1, создавая требуемую величину ускорения, Одновременно ориентацией изделия 22 со столом 13 и контейнером 21 приводами 16 и 23, соответственно, относительно направления вектора абсолютного ускорения добиваются требуемых проекций абсолютного ускорения на три взаимно перпендикулярные оси, связанные с изделием. Данная конструкция стола 13 и контейнера 21 (карданов подвес) обеспечивает также воспроизведение заданного линейного ускорения (абсолютного ускорения), чего добиваются совмещением направле-, ния вектора абсолютного ускорения с направлением оси чувствительности приборного устройства путем поворота изделия 22 со столом 13 и контейнером 21 приводами 16 и 23 соответственно. Формула изобретения 1. Стенд для динамических испытаний изделий на воздействие переменных ускорений, содержащий основную раму с приводом, установленную .внутри основной с возможностью вращения относительно оси, перпендикулярной оси вращения основной, дополнительную раму, содержащую две

крестообразные несущие, концы которых жестко связаны с платформами, расположенными симметрично относительно оси дополнительно рамы, на двух из которых 5 установлены противовесы, а также привод вращения дополнительной рамы, расположенный на основной раме, и поворотный стол, установленный на крестообразной несущей у одной из платформ, ось вращения 10 которого параллельна оси вращения дополнительной рамы, отличающийся тем. что, с целью повышения точности воспроизведения и увеличения крутизны переднего фронта линейных ускорений, на диамет- 15 рально противоположной поворотному столу стороне крестообразной несущей установлен дополнительный стол для закрепления противовеса, ось вращения кото- рого параллельна оси вращения

0 дополнительной рамы, столы снабжены общим приводом вращения, закрепленным на одной из крестообразных несущих по оси дополнительной рамы и связанным со столами посредством угловых редукторов в ви5 де однотипных конических передач, при этом направления поворотов столов противоположны, на поворотном столе с возможностью вращения относительно оси, перпендикулярной его оси вращения, уста0 новлен контейнер для закрепления испытуемого изделия, снабженный собственным приводом, установленным на другой из крестообразных несущих по оси дополнительной рамы и связанным с контейнером

5 посредством редуктора в виде конической передачи и гибкого валика, размещенного последовательно в отверстии крестообразной несущей и в осевом отверстии вала поворотного стола, а конец гибкого валика

0 закреплен на поворотном столе в направлении, перпендикулярном оси контейнера, до- полнительнаярама снабжена

вспомогательным инерционным приводом и средствами ее фиксации в исходном поло5 ,жении, включающими стопор, размещенный в отверстии дополнительной рамы, и электромагнит, установленный на основной - раме.

2. Стенд по п. 1,отличающийся

0 тем, что вспомогательный инерционный привод включает в себя радиальные направляющие, установленные параллельно оси вращения дополнительной рамы; концы которых закреплены на стойках, связанных с

5 ней посредством дополнительных несущих элементов, грузы, установленные на направляющих с возможностью перемещения под действием центробежных сил, двухсту- . пенчгтые валы дополнительной рамы, размещаемые в сквозных отверстиях грузов,

штифты, закрепленные в грузах и во взаимодействии с винтовыми пазами, выполнен- ными на боковых поверхностях двухступенчатых валов большего диаметра, упругие тормозные элементы, размещенные на периферии направляющих, при этом

направления нарезки винтовых пазов противоположны.

3. Стенд по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что центры масс платформ со столами и центры масс платформ с противовесами лежат на равных расстояниях от оси вращения дополнительной рамы.

Изобретение относится к испытатель-- ной технике, в частности к ротационным ис-. питательным установкам, и может быть использовано для динамических испытаний приборных устройств на воздействие непериодических ускорений q крутым передним фронтом их нарастания. Целью изобретения является точность повышения воспроизведения и увеличение крутизны переднего фронта линейных ускорений. Цель достигается за счет введения в дополнительную раму, состоящую из двух крестоИзобретение относится к испытательной технике, в частности к ротационным испытательным-установкам, и может быть использовано для динамических испытаний приборных устройств на воздействие непериодических ускорений с крутым передним фронтом их нарастания. Известен стенд для градуировки акселерометров, содержащий основную платформу с приводом, и дополнительную платформу, ось вращения которой пересеобразных несущих 3 и 4 и размещенную внутри основной рамы 1, каждая из которых имеет свой привод, вспомогательного инерционного привода. После раскручивания ра- мы 1 до определенной скорости электромагнит 45 освобождает дополнительную раму и она начинает разворачиваться приводом 8. Грузы 34 вспомогательного инерционного привода при этом под действием центробежных сил перемещаются по радиальным направляющим 31 к их периферии. Благодаря наличию винтовых пазов 38. 39 и введенных в них штифтов 41 на валах 36 и 37 генерируется дополнительный крутящий момент, действующий согласно с моментом, передаваемым приводом 8, что увеличивает скорость нарастания воспроизводимого ускорения за счет быстрого поворота дополнительной рамы. Поворотом изделия 22 со столом 13 и контейнером 21 приводами 16 и 23 соответственно, добиваются совмещения направления вектора абсолютного ускорения с осью чувствительности приборного устройства, что обеспечивает воспроизведение заданного линейного ускорения. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. .каетесь вращения платформы, снабженную собственным приводом ее вращения. Недостатком данного стенда является низкая скорость нарастания испытательного воздействия. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является стенд для испытаний приборов на воздействие переменных ускорений, содержащий основную раму с приводом, дополнительную раму, установленную внутри основной, ось враще(Л С vi ю о о го ел

22

фиг 1