Стенд гармонических колебаний

 

Изобретение относится к экспериментальной технике и может быть использовано для испытаний стендовой аппаратуры для метрологической проверки гравиинерциальных систем. Цель изобретения - упрощение конструкции и расширение кинематических возможностей. При вращении вала движение посредством дугообразного кривошипа и дугообразного шатуна передается поводкам и далее через вилки на взаимно перпендикулярные оси валов, которые совершают качательное движение с определенным периодом колебаний Т. Через выходной вал приводится в движение транслятор стенда, который через рычаги передает движение платформе. 2 ил. С/)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 16 Н 21/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4820843/28 (22) 03.05.90 (46) 15.06.92. Бюл. ¹ 22 (71) Тульский политехнический институт (72) Л.П, Полосатов, В,С. Кутепов и А,Г. Попов (53) 62 f.837(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1272140, кл. G 01 М 7/00, 1986, Клюев В.В. "Приборы и системы для измерения вибрации, шума и ударов", кн. 2. М.:

Машиностроение, с. 263, рис, 8.

Кожевников С.Н. и др, Механизмы. М., 1976, с, 127-129, 603, рис, 10.53.

Авторское свидетельство СССР

N. 1210103, кл. 6 01 P 21/00, 1986.

Изобретение относится к экспериментальной технике и может быть использовано для испытания гравиинерционной аппаратуры на стендах с подвижным основанием.

Известен приводной механизм стенда линейных перемещений с регулируемым кривошипам на входном звене, с наличием в приводе средств регулирования кривошипа на ходу.

Однако в данном стенде линейных перемещений применяется приводной механизм, в котором используется кинематическая связь звеньев кривошипа через вилку, кулису и выходное звено. шатун с платформой и дифференциал, что усложняет конструкцию стенда. Кроме того, наличие в известном приводном механизме большого количества зубчатых колес приво- дит к потере кинематической точности закона движения платформы стенда из-за

„„SU „„1740829 А1 (54) СТЕНД ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ (57) Изобретение относится к экспериментальной технике и может быть использовано для испытаний стендовой аппаратуры для метрологической проверки гравиинерциальных систем. Цель изобретения — упрощение конструкции и расширение кинематических воэможностей. При вращении вала движение посредством дугообразного кривошипа и дугообразного шатуна передается поводкам и далее через вилки на взаимно перпендикулярные оси валов, которые совершают качательное движение с определенным периодом колебаний Т. Через выходной вал приводится в движение транслятор стенда, который через рычаги передает движение платформе. 2 ил. накопленных погрешностей в зубчатых зацеплениях. При этом искажение закона синусоидального движения платформы стенда достигает 7%.

Известен приводной механизм стенда, имеющий признаки, сходные с признаками, отличающими заявленное решение.

Однако этот приводной механизм не позволяет получать точный синусоидальный закон перемещения платформы стенда гармонических колебаний.

Известен ряд механизмов, имеющих признаки, сходные с признаками, отличающими заявленное решение, но имеющие другие свойства, Эти механиэмы могут быть использованы в качестве приводного механизма стенда гармонических колебаний.

Однако предлагаемая совокупность признаков не обеспечивает расширение, ки1740829

15

30

40

50

55 немзтических возможностей приводного механизма стенда, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является стенд гармонических колебаний, содержащий платформу с приводным механизмом и транслятор, который выполнен в виде двух параллелограммов с общим звеном, на концах которого закреплены два соединенных между собой зубчатых колеса одинакового радиуса, при этом одно из звеньев первого параллелограмма жестко связано с первым зубчатым колесом, одно иэ звеньев второго параллелограмма шарнирно соединено с платформой, причем приводной механизм выполнен в виде сферического кривошипа регулируемой длины, кинематически связанного через кардан и дифференциал суказанным звеном первого параллелограмма. 20

Данный стенд имеет следующие недостатки:, усложнение конструкции стенда из-эа использования приводного механизма с зубчатыми колесами, выполненного в виде дифференциала; не обеспечивает требуемое качательное движение выходного звена приводного механизма из-за погрешностей, накопляемых в зубчатых зацеплениях дифференциала (зазоры, мертвый ход и т, и.); осуществляет горизонтальное перемещение платформы с прибором лишь при двойном подвесе рычажного механизма; приводной механизм не обеспечивает расширение кинематических воэможностей стенда.

Цель изобретения — упрощение конструкции и расширение кинематических воэможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в стенде гармонических колебаний, содержащем основание, приводной механизм, связанное с его валом выходное звено и транслятор; состоящий из двух параллелограммов, имеющих общее звено, двух одинаковых зубчатых колес, закрепленных на общем звене параллелограммов и кинематически связайных между собой, и платформы, при этом одно из необщих звеньев первого параллелограмма жестко связано с одним из зубчатых колес и кинематически— с выходным звеном приводного механизма, а параллельные необщие звенья второго параллелограмма шарнирно связаны с платформой и одно из них — жестко с вторым зубчатым колесом, приводной механизм выполнен в виде закрепленного на его валу дугообразного кривошипа регулируемой длины, дугообразного шатуна, закрепленного на кривошипе посредством .цилиндрического шарнира, двух ползунов, установленных на шатуне с ..возможностью перемещения вдоль него и фиксации, двух вилок, связанных с возможностью вращения относительно взаимно перпендикулярных осей, вдоль одной из которых расположено выходное звено, и двух поводков, каждый из которых одним концом жестко связан с соответствующей вилкой, а другим — шарнирно с соответствующим ползуном.

На фиг. 1 изображена схема стенда гармонических колебаний; на фиг, 2 — схема приводного механизма и возможные траектории движения его звеньев, Стенд гармонических колебаний содержит приводной механизм, выполненный в . виде закрепленного на его валу 1 дугообразного кривошипа 2 регулируемой длины, дугообразного шатуна 3, закрепленного на кривошипе посредством цилиндрического шарнира, ползунов 4 и 5 с опорами для поводков 6 и 7, которые через вилки 8 и 9 связаны с вертикальным и горизонтальным валами 10 и 11 с возможностью их вращения вокруг взаимно перпендикулярных осей.

Регулируемый угол раствора d фиксируют по делениям линейки винтами 12.

Выходное звено (вал) 11 кинематически связано с транслятором стенда, состоящего из двух параллелограммов ABCD и ВОЕ6 с рычагами 13 и 14 равной длины, шарнирно связанными с опорами А и С основания и рычагами 15 и 16, имеющими общее звено

17, на котором шарнирно закреплены зубчатые колеса 18 и 19 одинакового радиуса, кинематически связанные между собой.

При этом зубчатое колесо 18 жестко связано с рычагом 13 первого параллелограмма, кинематически связанного с выходным звеном приводного механизма, а зубчатое колесо 19 жестко связано с рычагом 16 второго параллелограмма BEGD (на фиг. 1 показан двумя крестиками), параллельные звенья которого шарнирно связаны с платформой 20 с испытуемым прибором 21, Звенья приводного механизма и рычаги первого параллелограмма имеют опоры на основании 22..Стенд работает следующим образом, Настраивают приводной механизм стенда на требуемую амплитуду перемещения платформы 20 с испытуемым прибором

21. При этом раздвигают ползуны 4 и 5 с поводками 6 и 7 с помощью винтов 12, фиксируют их на требуемый угол д, Установку осуществляют так, чтобы соблюдалось ра1740829

5 венство углов раствора д (показано на фиг. 1).

Включают электродвигатель. Вал 1 приводит в движение (покаэано стрелками на фиг. 2) дугообразный кривошип 2 приводного механизма. При своем движении (по эллиптической орбите l и ll, фиг. 2) дугообразный кривошип 2 через цилиндрический шарнир и дугообразный шатун 3 вовлекает в движение закрепленные на нем ползуны. 4 и 5 c ..поводками 6 и 7, при этом движение поводков осуществляется в обратную сторону (показано на фиг. 2 стрелкой), При этом поводок 6 совершает качательное движение в горизонтальной плоскости, а поводок 7 — в вертикальной.

Движение от поводков 6 и 7 передается на вилки 8 и 9 и далее на взаимно перпендикулярные оси валов 10 и 11. Последние совершают качательные движения с периодом колебания Т (показано на.фиг. 2 стрел- ками). От выходного вала 11.приводится в движение транслятор стенда, который через рычаги параллелограммов АВСО и

ESDG передает движение:.платформе 20 с закрепленным на ней прибором 21.

Движение звеньев приводного механизма осуществляют" по закону; э!пф=2япдапр, . (1). где ф — yroh между валом 1 и поводком 7 (фиг. 1);

O д — регулируемые углы раствора между поводками 6 и 7 и осью дугообразного шатуна 3.

Перемещение $ .платформы производится по закону: (2) $ - 2lsin д sin T t, 2л где S — перемещение;

6 — длина стержней поводков;

Т вЂ” период качательного движения вала;

t — время перемещения.

Задавая различные значения угла ф, 5 получают требуемые условия испытаний и законы изменения амплитуд перемещений.

Формула изобретения, Стенд гармонических колебаний, содержащий основание, приводной механизм.

10 связанное с его валом выходное звено и транслятор, состоящий из двух параллелограммов, имеющих общее звено„двух одинаковых .зубчатых колес, закрепленных на общем звене параллелограммов и кинема15 тически связанных между собой, и платформы, при этом одно из: необщих звеньев первого параллелограмма жестко связано с одним из зубчатых колес и кинематически— с выходным звеном приводного механизма, 20 а параллельные необщие звенья второго параллелограмма шарнирно связаны с платформой и одно из них,— жестко с вторым зубчатым колесом, о т л и ч а ю щ и.й с я .тем, что, с целью упрощенйя конструкции и рас.25 ширения кинематических возможностей, приводной механизм выполнен в виде закрепленного на.валу дугообразного криво.шипа регулируемой длины, дугообразного шатуна, закрепленного на кривошипе по30 средством цилиндрического шарнира, двух ползунов, установленных на шатуне-с возможностью перемещения вдоль него и фик.сации, двух вилок, установленных с возможностью вращения относительно вза35 имно перпендикулярных осей, вдоль одной иэ которых расположено выходное звено, и двух поводков, каждый из которых одним концом жестко связан. с соответствующей вилкой, а другим —, шарнирно с соответству. 40 ющим ползуном;

1740829

Фиг. 2

Составитель АЯопов

Техред M,Ìîpãåíòàë Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö

Редактор M.Ïåòðoâà

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 2071 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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