Стенд для испытания изделий на воздействие переменных ускорений

 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к ротационным испытательным установкам, и может быть использовано для динамических испытаний приборных устройств на воздействие непериодических ускорений с крутым передним фронтом нарастания. Цель изобретения - повышение точности воспроизведения заданных линейных ускорений. Цель достига

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 Р 21/О

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1У

1 ф

22 (21) 4829683/10 (22) 23.04,90

{46) 23.01.93. Бюл. М 3 (71} Владимирский политехнический инсти. тут (72) А.Н.Сеаенюк (56) Авторское свидетельство СССР

O 593155, кл, G 01 P 21/00, 1977.

Авторское свидетельство СССР

N- 800890, кл. 6 01 P 21/00, 1981, Авторское свидетельство СССР

М 1739303, кл. G 01 P 21/00, 1991, „„5U 1789936 А1

2 (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ИЗДЕЛИЙ

НА ВОЗДЕЙСТВИЕ ПЕРЕМЕННЫХ УСКОРЕНИЙ (57} Изобретение относится к испытательной технике, в частности к ротационным испытательным установкам, и может быть использовано для динамических испытаний приборных устройств на воздействие непериодических ускорений с крутым передним фронтом нарастания. Цель изобретения— повышение точности воспроизведения заданных линейных ускорений. Цель достига1789936 ускорений. 4 ил, 10

35 ющим причинам ется тем, что в процессе проведения испытаний изделие 13 располагается на поворотном столе 12, установленном на платформе

8, которая посредством зубчатой передачи

19, 22, 21 сохраняет свое положение горизонтальным все время проведения испытаний и при любом угловом положении дополнительной рамы, состоящей из двух крестообразных несущих 3,4. Точная балансировка дополнительной рамы 3,4 обеспечивается симметричным относительно ее оси вращения расположением центров масс

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к ротационным испытательным установкам; и может быть использовано для динамических испытаний приборных устройств на воздействие длительно-действующих непериодических линейных ускорений, Известны стейды для градуировки акселерометров, содержащие вращающуюся платформу, и дополнительную платформу, ось вращения которой пересекает ось вращения платформы, снабженную приводом ее вращения. Недостатком данных стендов является низкая скорость нарастания испытательногоо воздействия.

Наиболее близким по технической сущности является стенд для испытаний приборов на воздействие переменных ускорений, содержащий основную раму с приводом, дополнительную раму, установленную внутри основной, ось вращения которой перпендикулярная оси вращения основной, и снабженную приводом, установленным на основной раме, установленный на дополнительной раме поворотный стол для эакрепления испытуемого иэделия, ось вращения которого параллельна оси дополнительной рамы, снабженный приводом, закрепленным на дополнительной раме, Данный стенд позволяет воспроизводить линейные ускорения, действующие по двум взаимоперпендикулярным осям, связанным с осями изделия, но имеет низкую точность воспроизведения таких ускорений по следуРасчетная кинематическая схема данного стенда представлена на фиг. 1, где прямая 0101 — ось вращения основной рамы, т.02 — ось поворота дополнительной рамы, т.Оз — центр тяжести испытуемого изделия

При этом изделие совершает переносное движение вместе с дополнительной рамой относительно оси 02 основной рамы, В бапротивовесов и платформ 8, 9 со столами и изделиями 12, 13 и 14, 15, а также синхрон-. ным разворотом платформ 8 и 9, обеспечиваемым зубчатыми колесами 19 — 23 в противоположные стороны и синхронным вращением столов 12, 14, обеспечиваемым карданными передачами 17, 18, приводимых в движение двигателем 16. Это позволяет испольэовать ускорения в качестве полезной составляющей и повысить эа счет этого точность воспроизведения заданных о зовой точке Оз (фиг,1) изделия (yq =сопи) действует абсолютное ускорение Wa(t) равное геометрической сумме относительного центробежного ускорения %у(), переносных нормального Oa02(t) и тангенциального W Оз02(т) и кориолисова ускорения

Wg(t), лежащего в плоскости вращения основной рамы, При испытаниях на данном стенде учитываются только ускорения, лежащие в плоскости вращения дополнительной рамы, и не учитывается ускорение

Кориолиса, превосходящее по величине геометрическую сумму переносных ускорений. Вследствие этого стенд имеет ограниченные эксплуатационные возможности, выражающиеся в недостаточно высокой точности воспроизведения заданных линейных ускорений, действующих по двум взаимоперпендикулярным осям, связанным с изделием. Более высокую точность воспроизведения заданныхлинейныхускорений можно обеспечить использованием ускорения Кориолиса в качестве полезной составляющей абсолютного ускорения, Для этого необходимо, чтобы базовая плоскость изделия при любых угловых положениях дополнительной рамы находилась в плоскости вращения основной рамы.

Цель изобретения — повышение точности воспроизведения заданных линейных ускорений.

Поставленная цель достигается тем, что в стенде для испытания изделий на воздействие переменнь1х ускорений, содержащем основную раму с собственным приводом, установленную внутри основной с воэможностью вращения относительно оси, перпендикулярной оси вращения основной рамы дополнительную раму, состоящую из двух крестообразных несущих, концы которых связаны платформами, расположенными симметрично относительно оси

1789936

35

Стенд содержит прямоугольную раму 1 40 (фиг.2), установленную на неподвижном основании и приводимую во вращение приво45

55 вращения этой рамы, привод вращения дополнительной рамы, расположенный на основной раме, поворотный стол для закрепления испытуемого изделия, установленный на одной из платформ, две платформы выполнены с возможностью вращения относительно оси, параллельной оси вращения дополнительной рамы, на одной из которых установлен поворотный стол, а другая размещена на диаметрально противоположной стороне дополнительной рамы и содержит дополнительный стол для закрепления противовеса, ось вращения которого параллельна оси вращения основного поворотного стола, столы снабжены общим приводом, закрепленным на одной из крестообразных несущих вдоль оси дополнительной рамы и связанным с ними посредством карданных йередач, на остальных платформах закреплены протиeoeecbl, оси платформ с установленными столами снабжены зубчатыми колесами, на основной раме соосно оси ее вращения закреплено непбдвижное колесо, связанное с сателлитными зубчатыми колесами, установленными с возможностью вращения на дополнительной раме и взаимодействующими с зубчатыми колесами подвижных платформ, причем центры масс подвижных платформ с приспособлениями и центры масс неподвижных платформ с противовесами лежат на равных расстояниях от оси дополнительной рамы.. На фиг, 1 показана эпюра ускорений, действующих в базовой точке изделия; на фиг. 2 — вид спереди на заявляемый стенд; на фиг. 3 — разрез А-А на фиг.2; на фиг, 4— кинемэтическая схема предлагаемого стенда, дом 2. Внутри рамы 1 установлена дополнительная рама, состоящая из двух крестообразных несущих 3 и 4, ось вращения которой пересекается с осью вращения основной рамы 1. Дополнительная рама 3 связана через червячный редуктор 5 и коническую передачу 6 с собственным приводом

7, установленным на раме 1 по оси ее вращения. Концы двух крестообразных несущих попарно связаны платформами 8 и 9, (фиг. 2,3), оси поворота которых параллельны оси вращения рамы 3, и платформами 10 и 11. На платформе 8 установлен поворотный стол 12 для закрепления испытуемого изделия 13, ось вращения которого перпендикулярна оси поворота платформы 8. На платформе 9 установлен дополнительный стол 14 для закрепления противовеса 15

25 (или второго изделия), ось вращения которого перпендикулярна оси поворота платформы 9. Столы 12 и 14 снабжены общим приводом 16, закрепленным на крестообразной несущей 3 по оси вращения дополнительной рамы и связанным со столами 12 и 14 посредством карданных передач 17 и

18 соответственно, Столы 12 и 14 снабжены зубчатыми колесами 19 и 20 соответственно и связаны с зубчатым колесом 21, закрепленным на основной раме 1 соосно оси ее вращения, посредством сателлитных зубчатых колес 22 и 23, установленных с возможность о "вращения на крестообразной несущей 4. На платформах 10 и 11 закреплены противовесы 24 и 25 соответственно, причем центры масс платформ 8 и 9 со столами 12, 14 и изделиями 13, 15 и центры масс платформ 9, 10 и противовесов 24 и 25 размещены на равных расстояниях от оси вращения дополнителЬной рамы, Стенд работает следующим образом.

Испытуемое изделий 13 и противовес 15 закрепляются на Столах 12 и 14 соответственно. Дополнительная рама 3 ориентируется относительно рамы 1 так, как показано на фиг,4, чтобы исп ытуемое изделие находилось на оси вращения рамы 1. Далее рама 1 раскручйвается приводом 2 до расчетной угловой скорости, которая в дальнейшем поддерживается постоянной; Затем привод

7 начинает поворачивать дополнительную раму 3, относительно ее оси, изменяя при этом радиус вращения испытуемого изделия 13 по расчетной программе. Одновременно приводом 16 поворачивают изделие

13 в горизонтальной плоскости относительно вектора абсолютного ускорения, обеспечивая заданную величину его проекций на ортогональные оси связанные с изделием.

При поворотах рамы 3 зубчатые колеса 22 и

23 обкатываются по неподвижному колесу

21, и вызывают поворот платформы 8, которая при любых угловых положениях рамы 3 находится в строго горизонтальном положении, что обеспечивается параметрами зубчатых колес. Это позволяет использовать возникающее при повороте дополнительной рамы Кориолисово ускррение в качестве полезной составляющей, что позволяет повысить точность воспроизведения задан-. ных ускорений. Максимальный угол поворота рамы 3 составляет 60 град. Диаметры колес 19 и 21 должны быть равны, На фиг. 4 показана кинематическая схема стенда, из которой видно, что при любых угловых положениях дополнительной рамы платформа 8 находится в плоскости вращения основной рамы (перпендикулярно оси 010г).

Более высокая точность воспроизведения

1789936

7 8 заданных линейных ускорений достйгается ния в качестве полезной составляющей исза счет использования Кориолисова ускоре- пытательного воздействия.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я, . остальных платформах закреплены протиСтенд для испытания изделий "на воз- вовесы; прйчем центры масс столов с издедействие переменных ускорений, содержа- 10 лиями и центры масс протйвовесов лежат на щий основную раму с собственным - равныхрасстоянияхотосивращениядополприводом, внутри которой установлена с нительной рамы, о т л и ч э ю шийся тем, возможйостью вращения относительно оси, . что;с целью повышения точности.воспроизперпендикулярной оси вращения основной ведейия заданных лйнейных ускорений, рамы, дополнительная рэма, состоящая из 15 йлатформы со столами выполнены с воздвух крестообразных несущих, концы кото- можностью вращенйя относительно оси, парых жестко связаны платформами, располо- рэллельной оси вращения дополнительной женными симметрично относительно оси рамы, бси поворотных столов параллельны вращения этой рамы, привод вращенйя до-: оси вращения осйовного йоворотного стополнительной рамы, расположенный на ос- 20 ла, механическая передача привода столов новной раме; поворотный стол для выполнена в виде кардййных передач, оси закрепления йспытуемого издания, уста- платформ с установленными на них столами новленный на одной из йлэтформ, на диа- снабжены зубчатыми колесами, на основметрально противоположной поворотноМу . ной раме соосно с оСью ев вращения закрепстолу стороне крестообразной несущей на 25 лено неподвижное колесо, связанное с платформеустановлендополнительный по- сэтеллитными зубчатыми колесами, уставоротный стол, столы снабжены общйм при- новленными с возможностью вращения на водом, закрепленным на одной и3 дополнительной раМе и взаимодейСтвуюкрестообразных несущих вдоль оси дoпoл - щими с зубчатыми колесами подвижных нительйой рамы и связанным с ними по- 30 йлатформ . средством мехаййческой передачи, йэ

1789936

1789936

Фиуме

Составитель А.Семенюк

Техред М.Мортентал Корректор А Мотыль

Редактор Т.Шагова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, yn,Ãàãàðèíà, 101

Заказ 347 Тираж ... Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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