Стенд для испытания изделий на воздействие импульса ускорения

 

Сущность: на вращающейся платформе установлена поворотная планшайба с реверсивным приводом, который сообщается импульсный поворот устройством, содержащим установленные на основании в зоне вращения планшайбы выдвижной упор с закрепленным на нем передаточным звеном в виде упругого элемента и привод перемещения упора параллельно оси вращения платформы. Оси вращения планшайбы и платформы параллельны. Вал планшайбы расположен на периферии платформы. Стол для закрепления испытуемого изделия установлен с возможностью поворота на планшайбе. Изобретение обеспечивает увеличение интенсивности нарастания переднего фронта ускорения, упрощение конструкции и повышение надежности стенда. 2 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к ротационным испытательным стендам для воспроизведения линейных ускорений с высокой интенсивностью нарастания.

Известен стенд для динамических испытаний изделий [1] содержащий основание установленную на нем платформу с приводом ее вращения, установленную на периферии платформы с возможностью вращения относительно оси, параллельной оси вращения платформы, планшайбу с приводом ее вращения, включающим двигатель с угловым редуктором и инерционный механизм разгона, установленный на периферии планшайбы с возможностью поворота относительно оси, параллельной оси вращения платформы, стол для закрепления испытуемого изделия, размещенный на планшайбе привод поворота стола, средства фиксации инерционного механизма разгона планшайбы и систему управления, инерционный механизм разгона планшайбы выполнен в виде двух масс, размещенных в радиальных направляющих, выполненных в платформе перпендикулярно оси входного вала углового редуктора, шкива, закрепленного на входном валу этого редуктора в центре платформы, двух гибких тросов, одни концы которых связаны с массами, а вторые закреплены на шкиве, а в конце направляющих на периферии платформы установлены амортизаторы.

Недостатком аналогов является сложность конструкции стендов для реализации интенсивно изменяющихся ускорений.

Наиболее близким по технической сущности является стенд для испытания изделий на воздействие линейных ускорений [2] содержащий установленную на основании уравновешенную платформу c приводом ее вращения, установленные на платформы поворотную планшайбу, ось поворота которой параллельна оси вращения платформы, и реверсивный привод планшайбы, устройство для импульсного поворота планшайбы, включающее выдвижной упор, установленный в зоне вращения планшайбы с возможностью поступательного перемещения параллельно оси вращения платформы и взаимодействия с планшайбой, привод перемещения упора и передаточное звено в виде упругого элемента, и стол для закрепления испытуемого изделия, установленный с возможностью поворота на планшайбе.

Недостатком прототипа является недостаточная интенсивность нарастания испытательного воздействия, сложность конструкции и низкая надежность.

Изобретение направлено на решение задачи увеличения интенсивности нарастания ускорений, упрощения конструкции и увеличения его надежности.

Для устранения указанных недостатков упор и его привод установлены на основании, упругий элемент закреплен на упоре, а вал планшайбы расположен на периферии платформы.

При реализации изобретения может быть получен технический результат, выражающийся в увеличении интенсивности нарастания переднего фронта ускорения, что достигается за счет использования инерционных сил, упрощении конструкции стенда и повышении его надежности, за счет размещения упора и его привода на основании.

На фиг. 1 показан вид сбоку на заявляемый стенд; на фиг. 2 вид сверху.

Стенд содержит установленную на основании 1 платформу 2 с приводом 3 ее вращения, установленную на платформе 2 с возможностью вращения относительно оси, параллельной оси вращения платформы, планшайбу 4, снабженную управляемым реверсивным приводом 5, размещенным на платформе и связанным с планшайбой 4 посредством углового редуктора 6. На диаметрально противоположных плечах планшайбы с возможностью противофазного вращения установлены основной 7 и дополнительный 8 столы для закрепления испытуемого изделия 9 и его весового макета 10 соответственно, снабженные общим реверсивным приводом 11 вращения, закрепленным на планшайбе 4 по ее оси и связанным со столами 7 и 8 посредством трансмиссий 12 и 13 и зубчатых передач 14 и 15 соответственно. На основании 1 в зоне вращения планшайбы 4 с возможностью поступательного перемещения параллельно оси вращения платформы и взаимодействия с планшайбой установлен выдвигаемый упор 16, снабженный собственным приводом 17 поступательного перемещения, закрепленным на основании. Платформа 2 уравновешена противовесом 18.

Стенд работает следующим образом.

В исходном положении планшайба 4 ориентируется таким образом, чтобы изделие 9, закрепленное на столе 7, находилось на оси вращения платформы. Выдвигаемый упор 16 опущен. Платформа 2 закручивается приводом 3 до расчетной угловой скорости ω. Приводом 17 поднимают упор 16, который взаимодействует с планшайбой. При этом одновременно с поворотом платформы ускоренно поворачивается планшайба, приобретая запас механической энергии от платформы. Направления угловых скоростей планшайбы и платформы противоположны. Приобретаемая планшайбой 4 в результате взаимодействия с упором 16 угловая скорость зависит от угловой скорости платформы и расположения геометрического места взаимодействия упора с планшайбой, а именно, расстояния от оси вращения платформы до этого места. Для уменьшения приобретаемой планшайбой угловой скорости упор должен размещаться на более близком расстоянии к оси вращения планшайбы (на фиг. 1 показано пунктиром). В момент взаимодействия упора с планшайбой возникает удар, для уменьшения интенсивности которого упор снабжается упругим элементом.

Ускоренный поворот планшайбы 4 за счет тангенциальных инерционных сил, действующих на нее, обеспечивает быстрое увеличение радиуса вращения изделия 9. При этом на изделие действуют центробежные силы с высокой интенсивностью нарастания. Далее приводом 5 программно поворачивают планшайбу 4, обеспечивая воспроизведение главного вектора инерционных сил, относительно направления которого поворачивают ось избирательности изделия 9, реализуя воспроизведение полезной инерционной нагрузки, действующей по этой оси, и вредной поперечной составляющей. Поскольку крутящий момент привода 5 на порядок меньше момента, создаваемого вращающейся платформой при застопоренной планшайбе, подъем упора может быть синхронизирован с моментом включения привода 5. После поворота планшайбы на заданный угол упор 16 опускается в исходное положение.

Таким образом, используя эффект динамического взаимовлияния звеньев совокупной механической системы, более простыми средствами можно получить технический результат, выражающийся в реализации на стенде более интенсивных центробежных нагрузок, и упрощении конструкции стенда и повышении его надежности, за счет размещения упора и его привода на основании.

Формула изобретения

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ИЗДЕЛИЙ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ ИМПУЛЬСА УСКОРЕНИЯ, содержащий установленную на основании уравновешенную платформу платформу с приводом вращения, установленные на платформе поворотную планшайбу, ось поворота которой параллельна оси вращения платформы, и реверсивный привод планшайбы, устройство для импульсного поворота планшайбы, включающее в себя выдвижной упор, установленный в зоне вращения планшайбы с возможностью поступательного перемещения параллельно оси вращения платформы и взаимодействия с планшайбой, привод перемещения упора и передаточное звено в виде упругого элемента, и стол для закрепления испытуемого изделия, установленный с возможностью поворота на планшайбе, отличающийся тем, что упор и его привод установлены на основании, упругий элемент закреплен на упоре, а вал планшайбы расположен на периферии платформы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2