Стенд угловых ускорений Советский патент 1978 года по МПК G01P21/00 

1

Изобретение оглоа1тся к испытательному оборуповаиию, в частности к стендам дня испытания приборов на воздействие импульсных угповых ускорений большой амплитуды. . Известны стенды, которые позволяют попучать одиночные импульсы угловых ускорений большой величиньг. Достигается это тем, что на вращающейся платформе смонтирован .маятник, ось качания которого перпендикулярна оси вращения платформы. После разгона центрифуги маятник разарретируется и под действием центробежных сил поворачивается на угол 18О. . При этом прибор, установленный на маятнике, испытывает действие угловых ускорений. Ампт1туда импульса ус- корений велика ввиду большой напряженности поля центробежных сил }-Л- Однако этот стенд создает нагружения по трем координатным осям прибора одновременно. Кроме того до и ттОспе воздействия импульса углового ускорения прибор вращается вокруг своей оси, пр1гчем направление вращения изменяется во время испытаний на противоположное.

Известно также устройство, которое соз дает одиночные импульсы угловых

большой амплитудь. ifa этом стенде испытываемый прибор устанавливается по оси валя, с которым связан центробежный механизм. Поспе разгона вала до требуемой скорости срабатьтает центробежный механизм, COCTOS щий из системы рычагов, отходящих от вала, вследствие резкого увеличения суммл{ ного момента инерции вращающихся узлов вап тормозится.. При этом испытываемый прибор подвергается воздействию импульса углового ускорения. Таким образом, испытываемый прибор сначала вращается с некоторой скоростью, а затем после воздействия углового ускоре}1ня практически останавливается (скорость вращения близка к нулю) 2 .

Цель изобретения - уве шчение диапазона задаваемых ускорений за счет того, что центробежный механизм вьшопнен в виде нескольких шестеренчатых пар, каждая из которых состоит из зубчатого сектора с инерционной массой, установленного на платформе на оси, параллельной оси вращения последней, и нентрапьной шестерни, расположенной на оси платформы и несущей на своем хвостовике вал контейне1эа, связанного с шестерней сое динительной муфтой. На фиг. 1 показан стенд общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1. Стевд содержит етанину 1,; приводной двнгатепь 2, ппатфорьсу 3, центробежный механизм, состо5пций из зубчатых секторов 4, инерционных масс 5, осей зубчатьк секторов 6, центратнзную шестерню 7, контейне дпя испытьюаемых приборов 8, фиксатор 9, подвижные элементы Ю муфты сцепления, кулачки 11, упругие Связи 12, фрикционный диск 13 и нажимную пружину 14. Стенд работает следующим образом. В исходном положении фиксатор 9 жестко связывает центральную шестерню 7 с платформой 3. Подвижные элементы муфты сцеп ления Ю не взаимодействуют с контейнером 8. Зубчатые секторы 4 входят в зацепление с шестерней 7, Инерционные массы 5 распо лагаются вблизи ocii вращения платформы. Кулачки 11 опираются на подвижные элемен ты Ю началом своего профиля. Хвостовик контейнера расположен в центральной шест не на Опорах качения. -При вращении платформы центральная шестерня также вращается вследствие связи ее с платформой посредством фиксатора. Следовательно и зубчатые секторы также вращаются с ппагформой, то есть движен.ие секторов, центральной шестерни относительно платформы отсутствует. Контейнер не вращается, так .как муфта сцепления выключена (подвижные элементы 10 не взаимодействуют с контейнером). Фрикционный диск 13 пружиной 14 поджат к контейнеру и предотвращает его Bpaui ние под действием сил трения-в опорах качения контейнера. Усилие поджатия фрикцион ного диска подбирается таким образом, чтобы момент между контейнером 8 и диском J 3 незначительно превышал момент трения в опорах качения. После разгона платформы до требуемой скоргюти по внешней команде срабатьгеает фиксатор и освобождает центральную шестер ню. Под действием центробежных сил инерционные массы устремляются к периферии платформы. Зубчатые секторы поворачиваются. При этом центральная шестерня, взаимо действующая с зубчатыми секторами, получает дополнительное вращение относительно платформы. Абсолютная скорость вращения центральной шестерни определяется уравнением:о. а.,.Л, где и)щ - абсопютная скорость вращения цент;ральной шестерни; (jj - относительная скорость вращения зубчатых секторов; . - радиус делительной окружности зубчатых сокторов; Т л - радиус депитеш ной окружности центральной шестерни; 51 - абсолютная скорость ьрашення платформы. При повороте секторов кулачки 1 , связанные с ними упругими связями 12, поворачиваются и вводят подвижные элементы муфты сцепления во взаимодействие с контейнером. Последний начинает вращаться со скоростью CJ у, , равной скорости вращения центральной шестерни со у . Упругие связи 12 в рассматриваемом варианте муфты сцепления выполнены в виде плоских пружин, работакяцих в вертикальной (фиг. 1) плоскости. Это обеспечивает плавность вклк Чения контейнера и предохраняет механизм включения контейнера от поломок. Максимальная скорость вращения бчатых секторов Сч) имеет место тогда, когда инерционные массы максимально удалены от центра, так как при дальнейшем своем движении инерционные массы начинают приближаться к центру платформы и тормозятся центробежными силами. В этот момент зубчатые . се Кторы вьгходят из зацепления с центральной шестерней. Центральная шестеро ня с этого момента вращается по инерции. Зубчатые секторы, проходя рассмотренное выше положение, поворачиваются еще на некоторый угол до полного прекращения относительного движения. Обратному ходу секторов под действием центробежных сил препятствуют тела качения 15, вступающие во взаимодействие со ступицей сектоцов и их осями, выполненными в виде внутренних элементов обгонной муфты. Направление вращения платформы секторов, центральной шестерни показаны стрелками на фиг. 2. Вследствие большой напряженности попя центробежных сил j и W „ достигают большой величины. Формула изобретения Стенд угловых ускорений, соцержащий станину, приводной двигатель, платформу, несущую на себе центробежный механизм с фиксируюшими устройствами, н контейнер ппя установки объекта испытаний, .о т п и ч а Ю щ и и с я тем, что, с целью увепиченвя диапазона задеваемых ускорений,, центробежный механизм выполнен в виде нескольких шестеренчатых пар, каждая на котсфых состоит из зубчатого сектора с

инерционной массой, устаиовлениого на платформе на оси, паралпельной оси вращения последней, и центральной шестерни, расположенной на оси платформы и несущей на своем хвостовике вал контейнера, связан-, ного с центральной шестерней соединитеиь ной муфтой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР

№ 313116. кл. Q 01 Р 21/ОО, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР № 473097. кл. (01 Р 21/ОО, 1974.

/ // / Фиг. I .,

;4 -f:f i3| -:-,,,.. ЙЫ,