Стенд для испытания изделий на воздействие импульса ускорения Советский патент 1993 года по МПК G01M7/08 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к ротационным уста- новкам для испытания изделий на воздействие высокрамплитудного импульса ускорения с малой длительностью.

Известен стенд для воспроизведения импульса ускорения, содержащий платформу с приводом вращения, маятник, служа щий для закрепления испытуемого изделия, ось поворота которого параллельна оси вращения платформы и расположена на её периферии, и средства фиксации маятника в исходном положении на платформе.

Известен стенд для воспроизведения импульса ускорения, содержащий платформу с приводом вращения, маятник, служащий для закрепления испытуемого изделия, ось поворота которого параллельна оси вращения платформы и расположена на периферии, и средства фиксации маятника в исходном положении на платформе.

Данный стенд позволяет воспроизводить импульс ускорения, но имеет ограниченные эксплуатационные возможности, выражающиеся в недостаточной амплитуде воспроизводимого импульса ускорения вследствие значительных потерь на трение, а также большой материалоемкости стенда. .Наиболее близким техническим решением к изобретению является стенд, содержащий платформу с приводом вращения, два маятника, хотя бы один из которых служит для закрепления испытуемого изделия, которые симметрично установлены на платформе с возможностью вращения относительно расположенных на ее периферии осей, параллельных оси вращения платформы, и кинематически связаны между собой зубчатой передачей с передаточным отношением, равным 1, средства фиксации маятников в исходном положении в направлении к центру платформы, и устройство для создания дополнительного вращающего момента, обеспечивающего компенсацию потерь энергии маятников.

Недостатками прототипа являются большие потери на трение в опорах маятников и о воздушные массы, а также большая материалоемкостьстенда.

Целью изобретения является снижение материалоемкости стенда.

Поставленная цель достигается тем, что в стенде для испытания изделий на воздействие импульса ускорения, содержащем платформу с приводом вращения, два маятника, хотя бы один из которых служит для закрепления испытуемого изделия, которые -симметрично установлены на платформе с возможностью вращения относительно расположенных на ее периферии осей, парал:

лельных оси вращения платформы, и кинематически связаны между собой зубчатой передачей с передаточным отношением, равным 1, средства фиксации маятников в

исходном положении в направлении к центру платформы, и устройство для создания дополнительного вращающего момента, обеспечивающего компенсацию потерь энергии маятников, включающее два инерционных элемента , которые установлены на платформе симметрично относительно оси ее вращения с возможностью перемещения в противоположных направлениях и кинематически связаныс упомянутой пёреда5 чей, Передача, связывающая между собой маятники, включает диаметрально установленный на платформе вал, в котором по разные стороны оси вращения платформы выполнены разнонаправленные спираль0 ные пазы, и две пары зубчатых колес, связывающие каждая один из концов вала с соответствующим маятником, инерционные элементы установлены в диаметральных на- правляющих, выполненных на платформе

5 параллельно валу и связаны с валом посредством штифтов, введенных в спиральные ка- навки, параметры спиральных пазов выбраны из условия обеспечения полного оборота маятников, а на платформе у кон0 цов вала установлены упругие элементы, служащие для торможения инерционных элементов, при этом на концах вала выполнены продольные пазы, плавно сопряженные со спиральными.

5 На чертеже изображен предлагаемый стенд, вид сбоку.

Стенд содержит установленную на основании платформу 1, приводимую во вращение электродвигателем (на чертеже не

0 показан). На платформе 1 симметрично относительно оси ее вращения установлены два маятника 2 и 3, на одном из которых закреплено испытываемое изделие 4, в исходном положении размещаемое вблизи

5 оси вращения платформы 1. Поворотные оси маятников 2 и 3 связаны между собой валом 5, закрепленные в опорах вращения на платформе 1, посредством зубчатых передач 6 и 7 соответственно. Валу 5 сообща0 ется дополнительное принудительное вращение инерционными элементами 8 и 9, установленными на платформе в диаметральных направляющих, параллельных валу 5 (не показан), посредством штифтов 10 и

5 11, введенных во взаимодействие со спиральными пазами 12 и 13, выполненными на валу 5. Спиральные (винтовые) пазы 12 и 13 заканчиваются прямолинейными пазами 14 и 15 соответственно. На периферии платформы 1 установлены упругие элементы 16

и 17 для торможения инерционных элементов 8 и 9 соответственно.

Параметры спиральных пазов 12 и 13 выбраны такими, что в момент выхода из них штифтов 10 и 11 (и перехода в прямолинейные пазы 14 и 15) маятники. 2 и 3 совершают полный оборот. Хотя бы один из инерционных элементов 8 и 9 или один из маятников 2 и 3 снабжен средствами фиксации в исходном положении (на чертеже не показаны).

Стенд работает следующим образом.

В исходном положении маятники 2 и 3 устанавливаются на платформе 1 вблизи оси ее вращения. При этом инерционные элементы (грузы) 8 и 9 подводятся на максимально близкое расстояние к оси вращения платформы, определяемое параметрами винтового паза. Затем хотя бы один из маятников 2 или 3 или один из инерционных элементов 8 или 9 фиксируется средствами фиксации (не показано). Платформа 1 раскручивается до расчетной угловой скорости, которая в дальнейшем поддерживается постоянной. Средства фиксации освобождают маятники 2,3 и инерционные элементы 8, 9, связанные между собой жесткой механической связью. этом под действием центробежных сил, воздействующих на инерционные элементы и маятники, первые ускоренно перемещаются к периферии платформы 1, а вторые совершают полный оборот. Поскольку оборот маятников осуществляется под действием дополнительного крутящего момента, создаваемого инерционными элементами 8 и 9, уменьшается время разворота, а следовательно, длительность импульсного воздействия, а также увеличивается амплитуда этого воздействия на испытываемое изделие. При этом маятники 2 и 3 совершают гарантированный поворот на 360 град.

После выхода скользящих элементов (штифтов) 10 и 11 из спиральных пазов 12 и 13 соответственно, инерционные элементы 8 и 9 под действием инерционных и центробежных, сил перемещаются к периферии платформы. При этом скользящие элементы находятся в прямолинейных пазах 14 и 15. соответственно на всем дальнейшем пути движения инерционных элементов 8 и 9 до их полной Остановки и надежно обеспечивают гарантированное положение маятников 2 и 3 вблизи оси вращения платформы 1. При значительном запасе кинетической энергии маятниками 2 и 3 после их разворота вал 5 закручивается и совершает затухающие колебания малой амплитуды, не

искажающие результаты испытания. Для обеспечения надёжной работы стенда процесс движения грузов должен быть более быстро протекающим, чем процесс движе- 5 ния маятников.

Реализация предлагаемого стенда позволяет уменьшить его материэлоемкость за счет снабжения маятников устройством для создания дополнительного крутящего

10 момента.

Формула изобретения 1. Стенд для испытания изделий на воздействие импульса ускорения, содержащий платформу с приводом вращения, два маят15 ника, хотя бы один из которых служит для закрепления испытуемого изделия, которые симметрично установлены на платформе с возможностью вращения относительно расположенных на ее периферии осей, парал0 лельных оси вращения платформы, и кинематически связаны между собой зубчатой передачей с передаточным отношением, равным 1, средства фиксации маятников в исходном положении в направлении к цен5 тру платформы и устройство для создания дополнительного вращающего момента, обеспечивающего компенсацию потерь энергии маятников, включающее дча инерционных элемента, которые установлены на

0 платформе симметрично оси ее вращения с возможностью перемещения в противоположных направлениях и кинематически связаны с упомянутой передачей, о т л и ч а ю- . щи и с.я тем, что, с целью снижения мате5 риалоемкости, передача, связывающая между собой маятник, включает диаметрально установленный на платформе вал, в котором по разные стороны от оси вращения платформы выполнены разнонапрэв0 ленные спиральные пазы, и две пары зубчатых колес, связывающие каждая один из концов вала с соответствующим маятником, инерционные элементы установлены с возможностью поступательного

5 перемещения в диаметральных направляющих, выполненных в платформе параллельно валу, и связаны с валом посредством штифтов, введённых в спиральные пазы, параметры спиральных па0 зов выбраны из условия обеспечения полного оборота маятников, а на платфор меу концов вала установлены упругие элементы, служащие для торможения инерционных элементов.

5 2. Стенд по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что на концах .вала выполнены продольные пазы, плавно сопряженные со спиральными.

Сущность изобретения: импульс ускорения формируется при вращении маятников 2 и 3, установленных на вращающейся платформе 1. относительно расположенных на периферии платформы осей, параллельных оси вращения платформы. Потери э.нёргии маятников компенсируются устройством для создания дополнительного вращающего момента. Это устройство включает два инерционных элемента 8 и 9, установленных на п л атформе симметрично относите л ь- нр оси ее вращения с возможностью поступательного перемещения в диаметральных направляющих, и вал 5 с противоположно направленными спиральными пазами 12 и 13, с которым инерционные элементы связаны посредством введённых в пазы штифтов 10 и 11. Вал 5 связан с маятниками зубчатыми передачами 6 и 7. Параметры спиральных пазов выбраны из условия обеспечения полного оборота маятников. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. ю. W to. с