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

Фиг 7

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к ротационным испытательным установкам, может быть использовано для динамических испытаний приборов на воздействие переменных ускорений и является усовершенствованием известного стенда по авт.св. № 1656465.

Известный стенд содержит основную раму с приводом, дополнительную раму, установленную внутри основной, ось вращения которой перпендикулярна оси вращения основной, и также имеющую собственный привод, установленный на основной раме, поворотный стол с приводом, установленный на дополнительной раме, ось вращения которого параллельна ее оси, внутри дополнительной рамы установлены уравновешивающие грузы, снабженные электромагнитным фиксатором и пружинами, связанными с платформами.

Данный стенд позволяет воспроизводить линейные ускорения с крутым передним фронтом нарастания, что достигается поворотом дополнительной рамы, которая в начальной фазе испытания является неуравновешенной, в поле центробежных сил.

Недостатком стенда является то, что при разведении грузов на последние действуют центробежные силы, силы выталкивания пружин и сила тяжести, равнодействующие которых для каждого груза различны по величине и направлению. При этом грузы переме- --щаютс-я по направляющим асинхронно, что снижает точность воспроизведения переднего фронта испытательного воздействия. Кроме того данная конструкция стенда не позволяет от испытания к испытанию изменять форму переднего фронта воспроизводимого линейного ускорения.

Цель изобретения - повышение точности воспроизведения заданного испытательного воздействия и расширение эксплуатационных возможностей за счет, обеспечения задания передне.гб фронта возмущающего воздействия. &

Поставленная цель достигается тем, что стенд для испытаний приборов на воздействие переменных ускорений, содержащий основную раму с собственным приводом, дополнительную раму, установленную внутри основной, ось вращения которой перпендикулярна оси вращения основной рамы и также имеющую собственный привод, установленный на основной раме, дополнитель- ная рама включает крестообразные несущие из стоек с пазами, расположенные симметрично оси вращения этой рамы, платформы, выполненные на торцах стоек и связанные с дополнительной рамой, уравновешивающие грузы с отверстиями и направляющие, на одной из платформ установлен поворотный стол, ось вращения которого параллельна оси вращения дополнительной рамы, сам стол связан через редуктор с приводом, установленным на крестообразной несущей, на противоположной платформе установлен противовес, концы направляющих закреплены на остальных двух платформах, уравновешивающие грузы

0 установлены симметрично относительно оси вращения дополнительной рамы с возможностью перемещения по направляющим, грузы снабжены электромагнитным фиксатором их исходного положения, зз5 креплённым на стойке вблизи оси вращения дополнительной рамы, а каждый из грузов связан с близлежащей платформой пружиной, дополнительно снабжен двумя криволинейными направляющими, закрепленными на ос0 новной раме симметрично относительно оси вращения дополнительной рамы, на каждом из уравновешивающих грузов выполне- . ны пальцы, установленные с возможностью взаимодействия с пазами криволинейных

5 направляющих.

На фиг.1 показан предлагаемый стенд, вид сбоку; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - кинематическая схема стенда. Стенд содержит прямоугольную раму 1

0 (фиг.1), установленную на неподвижном основании с возможностью вращения и приводимую во вращение привод ом (не показан). Внутри рамы 1 установлена дополнительная рама 2 с двумя крестообразными

5 несущими из стоек 3 с пазами, ось вращения которой 4 пересекается с осью вращения основной рамы 1. Дополнительная рама 2 снабжена собственным приводом ее поворота, установленным на раме 1 на оси ее

0 вращения (не показан). Концы двух кресто- образных несущих дополнительной рамы 3попарно жестко связаны платформами 5-8. БСчызи платформы 5 установлен поворотный стол 9 для закрепления испытываемых

5 изделий 10, ось вращения которого параллельна оси вращения дополнительной рамы 2, Стол 9-тюсредством червячного редуктора 11 связан с собственным приводом 12, установленным на крестообразной несущей до0 полнительной рамы 2.

На платформе 6 установлен противовес 13. На платформах 7 и 8 закреплены концы направляющих 14, проходящие через отверстия в валу 4 дополнительной рамы 2. На

5 направляющих 14 установлены уравновешивающие грузы 15,16с возможностью перемещения по направляющим, имеющие отверстия 17, 18 под общий фиксатор 19 их исходного положения, управляемый электромагнитом 20, закрепленным на стойке.

Уравновешивающие грузы 15, 16 связаны с платформами 7 и 8 пружинами 21 и 22 соответственно. Концы каждой из пружин заделаны во внутреннем отверстии в грузах 15, 16 и в стаканах 23 или 24. установленных на платформах 7 и 8 соответственно На сторонах грузов 15 и 16, обращенных к основной раме 1, выполнены пальцы 25 и 26, введенные во взаимодействие с пазами криволинейных направляющих 27 и 28 соответственно, установленных на основной раме 1. На платформах 7 и 8 со сторон, обращенных к оси вращения дополнительной рамы, установлены упругие элементы (не показаны) для смягчения ударов грузов о раму. На фиг.З - поз.29 показана траектория пальца 25 при крайнем положении груза 15, поз.30 - возможная траектория пальца 25 при его положении на дополнительной раме, соответствующем выходу пальца 25 из криволинейной направляющей 27.

Стенд работает следующим образом.

Дополнительная рама 2 ориентируется относительно рамы 1 так, как показано на фиг.1, чтобы испытуемое изделие находилось на оси вращения рамы 1. Уравновешивающие грузы 15, 16 подводятся к оси вращения 4 дополнительной рамы 2 и фиксируются стопором 24, при этом пружины 21 и 22 растянуты. Далее рама 1 раскручивается собственным приводом до расчетной угловой скорости, которая в дальнейшем поддерживается постоянной. Затем привод дополнительной рамы 2 начинает поворачивать последнюю относительно оси 4 (на фиг.1 показано стрелкой). Поскольку рама 2 является неуравновешенной относительно оси 4, то на стол 9 с изделием 10, двигатель 12 и противовес 13 будет действовать результирующая центробежная сила, которая поворачивает раму 2 относительно ее оси, что равнозначно созданию дополнительного крутящего момента для рамы 2.

Одновременно с поворотом рамы 2 электромагнитом 20 освобождают грузы 16, 15, которые пружинами 21,22 прижимаются к платформам 7 и 8, скользя пальцами 25 и 26 по направляющим 27 и 28 соответственно. При этом перемещение грузов 15 и 16 вдоль несущих рамы 2 происходит по закону, определяемому формой пазов криволинейных направляющих 27 и 28. Поворот рамы 2, в свою очередь, регламентирован положением грузов 15 и 16 в направляющих 14.

После выхода пальцев 25 и 26 из пазов криволинейных направляющих (при этом угол поворота рамы 2 составляет 30-50 град) 27 и 28 грузы 15, 16 пружинами 21 и 22 прижимаются к платформам 7 и 8. При дальнейших перемещениях дополнительной рамы пальцы 25 и 26с криволинейными направляющими 27 и 28 не взаимодействуют. Дополнительная рама 2 уравновешивается отнобительно своей оси вращения. Далее только собственным приводом рамы 2 (не чертежах не показан) программно изменяют радиус вращения изделия 10 посредством поворота рамы 2 при постоянной

угловой скорости рамы 1, создавая тем самым требуемую амплитуду испытательного воздействия. Одновременно, ориентируя изделие 10 со столом 9 в силовом ротационном поле стенда, добиваются получения

требуемых составляющих абсолютного ускорения, действующих по ортогональным осям, связанным с изделием.

Введение в стенд криволинейных направляющих, взаимодействующих с введенными в них пальцами грузов, обеспечивает регламентированное угловое перемещение рамы 2 относительно рамы 1, что позволяет повысить точность воспроизведения переднего фронта заданного испытательного воздействия. Варьирование параметрами огибающих криволинейных направляющих обеспечивает воспроизведение переднего фронта заданного испытательного воздействия,

что позволяет расширить функциональные возможности стенда.

Формула изобретения Стенд для испытаний приборов на воздействие переменных ускорений по авт.св. № 1656465, отличающийся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения заданного испытательного воздействия и расширения функциональных возможностей за счет обеспечения за- дания переднего фронта возмущающего воздействия, стенд снабжен двумя криволинейными направляющими, закрепленными на основной раме симметрично оси

вращения дополнительной рамы, а на каждом из уравновешивающих грузов выполнены пальцы, установленные с возможностью взаимодействия с пазами криволинейных направляющих.

Vv.

25

27

16

Использование: приборостроение, стенды для проверки приборов на воздействие ускорений, Сущность изобретения: стенд содержит две рамы 1 и 2 с независимыми приводами их вращения. На основной раме 1 закреплены криволинейные направляющие 27, 28. На дополнительной раме 2 на направляющих 14 установлены грузы 15, 16 с пальцами. Эти пальцы взаимодействуют с криволинейными направляющими 27, 28 на платформе, которые регламентируют угловое перемещение рамы 2 относительно рамы 1. 3 ил.

фаг 3