Стенд линейных ускорений Советский патент 1977 года по МПК G01P21/00 

Изобретение относится к испытательно-градуировочной технике и предназначено для испытаний и проверки гироскопов, акселерометров и их чувствительных элементов. Известны стенды для испытаний акселерометров и гироскопов путем воздействия на них центростремитель ного ускорения постоянной величины (центрифуги) или изменяющегося по гармоническому закону (например, двойная центрифуга, где поворотный испытательный стол установлен на ос новном вращающемся роторе). Такие и пытания позволяют осуществить провер ку и градуировку акселерометров, либо оценить работоспособность гиро скопа при воздействии перегрузок и определить коэффициент неравножес кости. Наличие наряду с полезным воздей ствием на испытуемый прибор линейного ускорения и нежелательного фак тора - угловой скорости .- ограничивает область применения таких центр фуг для испытаний гироскопов l . При испытаниях и градуировке акселерометров эти центрифуги отличаются неравномерностью поля воспроиз водимого линейного ускорения в различных точках испытуемого прибора или блока, особенно заметной в центрифугах с малым радиусом ротора, а также Необходимостью тщательного выставления центра тяжести чувствительного элемента прибора относительно центра вращения ротора и радиуса центрифуги. Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является двойная центрифуга, позволяющая производить динамические испытания приборов без наличия угловой скорости когда основной ротор и установленный н-а нем дополнительный ротор (поворотный стол) вращаются с равными, скоростями в противоположные стороны. При таком режиме испытаний в любой точке стола действует одинаковое по величине и направлению ускорение, равное центростремительному ускорению оси :поворотного стола, вращающегося вместе с основным ротором 2 . Недостаток двойной центрифуги заключается в необходимости строгой злектрической синхронизации вращений двух самостоятельных приводов, один из которых подвижный и установлен на ОСНОВНОМ) роторе на определенном ра1диусе отцентра его вращения. Следствием этого является сложность конструкции двойной центрифуги и систем ее электроприводов. Все эти стенды снабжены вращающимися токосъемниками, иногда весьма сложными (например, ртутными). ПрИ чем на двойной центрифуге установлены соответственно два таких токосъемника. Известно, что вращающиеся токосъеьеа являютса недостаточно надежным узлом центрифуг, влияющим на точность передачи сигнала испытуемог прибора к измерительно-регистрирующему комплексу. Цель изобретения - создание стенд линейных ускорений более простой кон струкции, воспроизводящего равномерное поле линейных ускорений. Достигается это благодаря тому, что испытательный стол выполнен в ви де Залки с двумя шарнирными опорами, установленными с равными эксцентриситетами на основном и дополнительном роторах, .каждый из которых снабжен противовесом, расположенным диаметрально противоположно шарнирным опорам балки. Съем сигналов с испытуемого прибора осуществляется при помоида токосъема выполненного в виде жесткого звена, например, телескопической штанги, с шарнирными опорают, одна из которых установлена стационарно, а другая - на балке. На фиг. 1 представлена кинематиче кая схема стенда; на фиг,2- стен вид сверху; на фиг. 3 - :кинематичес кая сх-ема привода стола стенда. Испытуемый прибор 1 установлен на столе, выполненном в виде балки 2, являющейся спарником параллелогра ма. Балка шарнирно соединена с равными кривошипами основного 3 и дополнительного 4 роторов, установленных на шпинделях 5 и 6. Межцентровое расстояние осей шпинделей 5 и б, опо ры которых расположены в станине 7, равно расстоянию между осями подвижных шарниров балки 2. Основной ротор 3 через шпиндель 5 и глухую муфту 8 связан с валом регулируемого электродвигателя 9 постоянного тока. Барабан 10 с магнитными метками и считывающая магнитная головка 11 являются дискретным датчиком угла, работающим в цепи обратной связи системы 12 регулирования скорости электродвигателя 9. Противовесы 13 и 14 уравновешивают вектор сил инер ции балки 2 и установленного на ней испытуемого прибора 1. С целью дости жения более равномерных сил сопротив ления и тем самым повышения точности поддержания скорости вращения ведомьлй шпиндель 6, помимо балки 2, связан с ведущим шпинделем 5 дополнительно ременной передачей 15. Испытуемнй прибор 1 через токосъем 1 гибкими проводами связан с измернтельно-регистрирующим комплексе 17, Жесткая телескопическая штанга токосъема 16 с гибкими проводами одним концом подвешена на стадионарно установленном шарнире над балкой 2, а другой ее конец соединен с шарниром, укрепленным на исхштательном столе. Работает етенд еледуювщм образом. При задании CHCTejuoft регулирования 12 постоянной угловой скорости .вращения {t валу регулируемого электродвигателя 9 .балка параллелограмма придет в равйомернЬэ поступательное движенае по круговой траектории, с радиусом Г , равным радиусу кривошипов роторов 3 и 4. В любой точке балки при этом будет действовать одинаковое линейное ускорение , вектор которого направлен вдоль кривбашнов роторов 3 и 4 к центрам их вращения. За один цикл поступательного движения балки 2 по круговой траектори равномерное поле линейных ускорений . совершит один оборот относительно испытуемого прибора 1. Сигнал с испытуемого привора, пропорциональна действукндему вдоль его оси чувствительности ускорению, через токосъем 1б поступит .в жзмерительно-регистрирующий комплекс 17..., Противовесы 13 и 14 уравновешивают вектор сил инерции спарника с прибором 1 и тем самым разгружают опоры шпинделей 5 и 6, что способствует повышению точности воспроизводимого закона движения. Формула, изобретения 1.Стенд линейных ускорений, содержащий основной и дополнительный роторы, испытательный стол, систему регулирования скорости и токосъем, отличающийся тем, что, с целью воспроизведения равномерного поля линейных ускорений и упрощения конструкции, испытательный стол выполнен в виде балки с двумя шарнирными опорами, установленными с равными эксцентриситетами на основном и дополнительном роторах, каждый из которых снабжен противовесом, расположенным диаметрально противоположно шарнирным опорам балки. 2,Стенд линейных ускорений по п.1,,отличающийс я тем, что токосъем выполнен в виде жесткого звена, например, телескопической штанги с шарнирными опорами, одна из которых установлена Стационарно, а другая - на балке.

Источники информации, принятые во ввимамме при экспертизе

1. Ригли У., Холяистер У., Ден;кард У. Теория, проектирование и

испио-ание гироскопов. М., Мир 1972, п. 15. 9.

2. Авторское свидетельство СССР 355570, КП. €01 Р 21/00, 1971.

/

Si

7

,1Р - .1

tи

«