Центробежный стенд

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТИ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. Сеиээ Советских

Социалистических

Республик (1Ц 1 000921 (61) Дополнительное к авт. санд-ву— (22) Заявлено 26. 11. 81 (21 т 3357299/18-10 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 28. 02. 83. Бюллетень М 8

Дата опубликования описания 28.02.83 (51)М. Кл.

G О1 Р 21/00

Гвеудлратеевиый кемитет

СССР (gg) уд((531.768 (088.8) дв делам иэебретеиий и вткрмтий

Ленинградский ордена Ленина и

%ййж институт им. M.È.Êàëèíèíà (7!) Заявитель (54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СТЕНД

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для динамических испытанйй навигационных приборов.

Известны центробежные стенды с переменным радиусом, содержащие вращающуюся платформу, каретку, перемещающуюся в радиальном направлении по направляющим, закрепленным на плат- о форме, противовес, соединенный с кареткой, и привод радиального перемещения. Испытательное воздействие (изменение центростремительного ускорения) достигается за счет изменения радиуса установки испытуемого объекта путем, перемещения каретки с объектом по платформе 1 ) и 52 ) .

Недостатком рассматриваемых стендов является ограниченность возможностей го воспроизведения испытательных воздействий (только знакопостоянные ускорения).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является стенд, содержащий платформу с приводом, выполненную в виде двух соосных направляющих, охваченных подвижными противовесами, связанными между собой равноплечным четырехзвенным механиз" мом, середины двух противолежащих звеньев которого шарнирно связаны ры" чагом привода перемещения, и разгонно-тормозные массы (3 ) .

Данный стенд воспроизводит только знакопостоянные (нулевые) ускорения.

Воспринимаемое чувствительным элементом объекта ускорение зависит от угла разворота каретки вокруг вертикальной оси. Указанный угол определяется труднорегулируемыми факторами, что не дает возможности добиться точного воспроизведения требуемых законов, и, следовательно, снижает качество испытаний.

921 4 ны рычагов 7, и аэродинамический момент Н> уравновешиваются нормальной реакцией со стороны штанги 16 на втулку 15. Поэтому для данного ьлучая имеем .. д

ЗЧ + — Ч.„=G, ("1) где 3 - момента инерции объекта;

Ч.1- угол разворота.

Уравнение (1 ) имеет простое решение

3 1000

Цель изобретения - повышение точ-. ности воспроизведения задаваемых режимов испытаний и расширение диапазо на воспроизводимых воздействий уско" рения. 5

Указанная цель достигается тем, что каретки выполнены в виде поворотных относительно вертикально" оси платформ, снабженных автономными управляемыми электроприводами и ориенти-1ю рующими устройствами, которые выполнены в виде равных рычагов, шарнирно связанных между собой и со звеньями, и консольно закрепленной на каретке штанги, на которой установлена с 15 возможностью относительного движения ! втулка, шарнирно соединенная с рычагами.

На чертеже представлена конструктивная схема центробежного стенда, M аксонометрия.

Центробежный стенд включает в.. себя платформу, состоящую из основа.ния 1, закрепленного на шпинделе 2, и направляющих 3, противовесы 4, 25 исполнительные неуравновешенные масcbl 5 и 6, равноплечные звенья 7 механизма перемещения, каретки 8, рычаг 9 привода перемещения, соединенный с двигателем. N через редук- зо тор 11. На каретке 8 установлен дви гатель 12, с валом которого соеди нен стол 13. Ориентирующее устройство каретки состоит из равных рычагов

1.4, шарнирно связанных между собой и со звеньями 7, ходовой втулки 15 и штанги 16, консольно закрепленной на каретке 8, Привод шпинделя главного движения на чертеже не показан.

Центробежный стенд работает сле- дующим образом.

Привод главного движения вращает платформу с постоянной скоростью.

При включении второго двигателя 10 механиэм радиального перемещения 45 приводит в относительное движение каретки 8. При этом втулка 15 начинает скользить по штанге 16. Так как звенья 7 и l4 попарно равны, то положение штанги 16 относительно оси вращения платформы и, следовательно, угол разворота каретки 8 остаются не-. изменными, При включении двигателя l2 начинает вращаться вокруг своей оси стол 13 55

Благодаря установке рычагов 14, втулки 15 и штанги 16 моменты М.1 и

И2, действующие на каретку 8 со стороЧ =сопзй 0.

Ф (г)

Указанное обстоятельство означает, .что закон изменения ускорения УХ.1 определяется полностью такими легкоуправляемыми факторами, как скорость (и, радиус установки объекта р и скорость его изменения (V> и — ) .

aVr

Применение третьего двигателя 12 установленного на каретке 8, расширяет возможности управления; Требуемый закон изменения ускорения можно получать не только с помощью дяигателя 10., радиального перемещения, изменяя у, но и с помощью двигателя 12, вращая стол 13 вокруг вертикальной оси, а также комбинированным способом - дви1 гателями 10 и l2 вместе, Допустим, что плоскость стола 13 лежит в системе координат Х О У, которая связана со столом, ймеет начало 01 на оси вращения стола {которая совпадает с осью соответс.гвующих шарнирнов), и вращается со скоростью

-Ч2 . Пусть при этом ось чувствительности объекта, закрепленного на столе 13. совпадает с осью О„Х2, Тогда ускорение, воспринимаемое чувствительным элементом объекта, ЧХ2, равно

1 х - M cos

Имея двигатели 10 и 12, можно выбирать наиболее удобный способ получения переменных ускорений в зависимости от вида требуемого закона. На-„ пример, законы .типа Чх =а + Ьй + с2 t

+... можно получать с помощью двига.теля 10 (P =var, 9g =0) гармонические законы типа У -=a + sinbt - с х помощью двигателя 12 Я =const, Ч =чаг); более сложные законы - с помощью двух двигателей 10 и 12 {напри:мер,йх2=(а + bt+ ...)si è kt р =var, - Vy- =var).

Меняя йалряжение на якоре двига. теля 12, можно получить любой угол поворота его вала 9, в том числе

У зм ,<Ч <

1000921 4 .которые влияют на угол поворота 9<

\ и, следовательно, на закон изменения ускорения Мх< на базовом объекте и прототипе.

Нетрудно видеть, что при этом

М 2-(О. Таким образом, в общем случае можно. воспроизвести ускорение, воспринимаемое чувствительным элементом объекта, ЧХ, принимающее 5 значение W< )g» О.

Диапазон законов, воспроизводимых на предлагаемом стенде, может быть расширен. Например, для получения закона вида W >-=(a + bt+ с +...)

51п И на базовом объекте и прото:. типе необходимо найти решение уравнения

Формула изобретения

20 в виде р = р () - (S)

Это является сложной задачей,,под-: дающейся решению в самых простых случаях. В предагаемом изобретении достаточно решить уравнение 25

Найдя решение. уравнения (6) в Фор. ме (g), получим при вращении вала двигателя 12 с постоянной скоростью (2 =k; 92= kt) требуемый закон.

35 . Точность воспроизведения задаваемых режимов испытаний повышается благодаря применению ориентирующего устройства. Объясняется это тем, что благодаря введению указанного устройства исключается влияние таких факторов, как изменение температуры и вязкости смазки в подшипниках, их температурные деформации и износ и т.и., которые трудно учитывать и регулировать, но 45

-. 2

= с1+М+с — w.... (1 )

2. 1. Центробежный стенд, содержащий платформу с приводом, выполненную .в виде двух соосных направляющих, охваченных подвижными противовесами, связанными между собой равноплечим и и четырехзвенным механизмом, середины двух противолежащих звеньев которого шарнирно связаны рычагом привода перемещения, и разгонно-тормозные вассы, о т л и w а ю щ и " с я тем, что, с целью повышения точности вос», произведения задаваемых режимов испы" таний и расширение диапазона воспро" изводимых воздействий ускорения, ка" ретки выполнены в виде поворотных относительно вертикальной оси платформ, снабженных автономными управляемыми электроприводами и ориентирующими устройствами.

2. Стенд по п.1, о,т л и ч а юшийся тем, что ориентирующее устройство выполнено в виде равных рычагов, шарнирно связанных между собой и со звеньями, и консольно закрепленной на каретке штанги, на которой установлена с возможностью относительного движения втулка, шарнирно соединенная с рычагами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 658426, кл. G 01 P 21/ОО, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

1 524095, кл. G 01 P 21/00, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР

4 70823>, кл. G 01 P 21/ОО, 1977.

1000921

Составитель Н.Мараховская

Редактор С.Пекарь Техред Ж.Кастелевич Корректор,И Ватрушкина

Заказ "1371/47 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4