Стенд для испытания изделий на воздействие импульсных ускорений

 

Сущность: на вращающейся платформе установлена поворотная планшайба с реверсивным приводом, которой сообщается импульс движения путем приложения вращающего импульса к платформе. Устройство для сообщения импульса движения включает установленный соосно платформе маховик с индивидуальным приводом, выдвижной элемент, установленный в отверстии на периферии маховика, реверсивный привод перемещения выдвижного элемента и закрепленный на платформе упор с упругим элементом, взаимодействующий с выдвижным элементом. На планшайбе установлен поворотный стол для закрепления испытуемого изделия. Ось поворота планшайбы параллельна оси вращения платформы. Изобретение обеспечивает увеличение интенсивности нарастания ускорения и упрощение конструкции стенда. 3 ил.

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

Известен стенд с ударным приводом планшайбы [1] содержащий массивный ротор, привод ротора, установленный на основании, планшайбу, установленную соосно ротору с возможностью независимого от него вращения, и передаточное звено для связи планшайбы с ротором, выполненное в виде упругого элемента.

Использование в стенде "крутящего удара" для разгона планшайбы обусловлено недостаточной энергоотдачей существующих гидропневмомеханических преобразователей энергии.

Недостатком аналога является сложность конструкции стенда для реализации интенсивно изменяющихся ускорений и невозможность воспроизведения длительно действующих ускорений.

Наиболее близким по технической сущности является стенд для динамических испытаний изделий [2] 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.

Недостатками прототипа являются недостаточная интенсивность нарастания испытательного воздействия, большая энергоемкость привода планшайбы и сложность конструкции.

Изобретение направлено на решение задачи увеличения интенсивности нарастания ускорений и упрощение конструкции стенда.

Указанные недостатки устраняются тем, средства для сообщения импульса движения планшайбе, включают маховик, установленный соосно платформе и снабженный индивидуальным приводом, выдвижной элемент, установленный в отверстии, выполненном на периферии маховика, реверсивный привод перемещения выдвижного элемента, установленный на маховике, упор, закрепленный на платформе с возможностью взаимодействия с выдвижным элементом, и упругий элемент, закрепленный на упоре.

Это позволяет сообщать платформе дополнительный импульс энергии, в результате чего планшайба начинает ускоренно поворачиваться, обеспечивая интенсивное нарастание ускорения.

При реализации заявляемого технического решения увеличивается интенсивность нарастания переднего фронта ускорения, что достигается за счет использования инерционных сил, а также изобретение позволяет упростить конструкцию стенда, повысив тем самым ее надежность.

На фиг.1 показан вид сбоку на заявляемый стенд; на фиг.2 вид сверху; на фиг.3 разрез А-А на фиг.2.

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.

Соосно платформе 2 на ее валу 16 с возможностью вращения установлен маховик 17, снабженный индивидуальным приводом 18 его вращения. На периферии маховика смонтировано устройство сцепления с платформой, включающее выдвижной элемент 19, установленный в отверстии 20, выполненном в маховике 17 и упор 22, закрепленный на периферии платформы и снабженный упругим элементом (на чертежах не показан). Платформа уравновешена противовесом 23.

Стенд работает следующим образом.

В исходном положении планшайба 4 ориентируется таким образом, чтобы изделие 9, закрепленное на столе 7, находилось на оси вращения платформы. Выдвижной элемент 19 опущен.

Платформа 2 раскручивается приводом 3 до расчетной угловой скорости ω_o. Маховик 17 раскручивается приводом 18 до угловой скорости ω₁, причем ω₁ > ω₀. Направления вращения маховика и платформы согласны. Далее привод 18 маховика 17 отключают. Приводом 21 поднимают выдвижной элемент 19, который взаимодействует с упором 22, в результате которого платформе сообщается дополнительный импульс кинетической энергии и последняя начинает кратковременно двигаться ускоренно, приобретая угловую скорость ω₀', причем ω₀ < ω_0' < ω₁. В момент взаимодействия упора 22 с выдвижным элементом 19 возникает удар, для уменьшения интенсивности которого упор снабжен 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 совпадение или отклонение главного вектора инерционных сил с осью избирательности изделия 9, реализуя воспроизведение полезной инерционной нагрузки, действующей по этой оси, и имитируя действие на изделие паразитной поперечной (боковой) составляющей.

Таким образом, используя эффект динамического взаимовлияния звеньев совокупной механической системы, более простыми средствами можно реализовать интенсивное нарастание центробежной нагрузки.

Формула изобретения

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ИЗДЕЛИЙ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ ИМПУЛЬСНЫХ УСКОРЕНИЙ, содержащий установленную на основании уравновешенную платформу с приводом ее вращения, установленные на платформе поворотную планшайбу, ось поворота которой параллельна оси вращения платформы, и реверсивный привод планшайбы, средства для сообщения импульса движения планшайбе и стол для закрепления испытуемого изделия, установленный с возможностью поворота на планшайбе, отличающийся тем, что средства для сообщения импульса движения планшайбе включают маховик, установленный соосно с платформой и снабженный индивидуальным приводом, выдвижной элемент, установленный в отверстии, выполненном на периферии маховика, реверсивный привод перемещения выдвижного элемента, установленный на маховике, упор, закрепленный на платформе с возможностью взаимодействия с выдвижным элементом, и упругий элемент, закрепленный на упоре.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3