Установка для воспроизведения гармонических крутильных колебаний Советский патент 1982 года по МПК B06B1/16 

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано в испытательных стендах для воспроизведения гармонических крутильных колебаний, в частности, для калибровки высокочувствительных угловых акселерометров . Известна установка для воспроизведения гармонических крутильных колеб НИИ для калибровки высокочувствительных угловых акселерометров, содержащая платформу, связанную с приводом, выполненным в виде двигателя с.мягкой механической характеристикой 1.1J Недостатком этой установки явлиется невозможность получения гармонических угловых ускорений вследст.вие работы двигателя .в непрерывном переходном режиме. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является установка для воспроизведения гармонических крутильных колебаний, содержащая основание, возбудитель крутильных коле баний и связанную с ним валом платформу для проверяемой аппаратуры 2 Недостатком данной установки яв-. ляется невозможность получения больших амплитуд вследствие того, что . форма колебаний с увеличением амплитуды отличается от гармонической. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет получения возможности создания колебаний, близких к гармоническим в низкочастотной области. Указанная цель достигается тем, что установка снабжена элементом, закрепленным на валу и выполненным в виде двух усеченных конусов, имеющих общее малое основание с винтовыми канавками одинакового направления,гибкими нитями, уложенными в канавках и зАфиксированным одним концом на малом основании конусов и двумя одинаковыми массами, подвешенными на других концах нитей на равных расстояниях от малого основания конусов. На чертеже изображена принципиальная схема УСТАНОВКИ. Установка для воспроизведения гармонических крутильных колебаний содержит основание 1, возбудитель 2 крутильных колебаний и связанную с ним валом 3 платформу 4 для проверяемой аппаратуры. Установка снабжена элементом, закрепленньам на валу 3 и выполненным в виде двух усеченных конусов 5 и 6, имеющих общее малое

основание 7 с винтовыми канавками 8 Одинакового направления, гибкими нитями 9, уложенными в канавках 8 и зафиксированными. Одним концом на малом основании 7 конусов 5 и 6, и двумя одинаковьлми массами 10, подвешенными на других концах нитей 9 на равных расстояниях от малого основания 7 конусов 5 и б.

Установка работает следующим образом.

При подаче управляющего сигнала на возбудитель 2 крутильных колебаний вал 3 начинает поворачиваться вместе с конусами 5 и 6 и платформой 4. При этом массы 10 вместе с гибкими нитями 9, уложенными в винтовые канавки 8 конусов 5 и 6, начинают перемещаться вдоль оси последних в одном направлении. В результате меняются радиусы приложения сил масс 10 к оси вала 3 (один растет, а другой уменьшается), т.е. меняются моменты .масс 10, которые в статическом состоянии одинаковы. Появляется результирующий момент на валу 3, равный разности моментов масс 10 и направле ный в сторону, противоположную закруке вала 3. С увеличением угла закрутки вала 3 результирующий момент линейно растет. При снятии управляющего сигнала с возбудителя 2 крутиль ных колебаний вал 3 совместно с конусами 5 и б и платформой 4 под действием результирующего момента изменяет направление врсодения в сторону равновесного состояния установки, которое достигается, а затем проходит .за счет наличия маховых масс установки. Возникает затухающий колебательный процесс достижения состояния равновесия с частотой собственных колебаний. При изменении управляющего сигнала возбудителя 2 крутильных колебаний по гармоническому закону с частотой, близкой к частоте собственных колебаний установки, возникают незатухающие крутильные колебания вала 3, конусов 5 и б

и платформы 4.. Поскольку механические колебательные системы имеют высокую добротность, эти колебания имеют форму, весьма близкую к гармонической.

Выполнение установки с закрепленными на валу системой конусов с гибкими нитями и подвешенными на них грузами эквивалентно использованию многооборотного торсиона, что позволяет расширить диапазон амплитуд крутильных колебаний в низкочастотной области и обеспечить получение формы колебаний, практически не отличающейся от гармонической.

Формула изобретения

Установка для воспроизведения гармонических крутильных колебаний, содержащая основание, возбудитель крутильных колебаний и связанную с ним валом платформу для проверяемой агтаратуры, отличающаяся тем, что, с целью расширения функци|Нальных возможностей, она снабжена элементом, закрепленным на валу и выполненным в виде двух усеченных кнусов , имеющих общее малое основани с винтовыми канавками одинакового направления, гибкими нитями, уложенными в канавках и зафиксированными одним концом на малом основании конусов, и двумя одинаковыми массами, подвешенными на других концах нитей на равных расстояниях от малого основания конусов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 593155, кл. G 01 Р 21/00, 1976.

2.Агафонов Э.П. и др. Исследование динамических свойств электромеханической установки воспроизведения угловых колебаний. Труды метрлогических институтов СССР., вып. 206/266/, 1977, с.74-81 (прототип).