Стенд для испытаний изделий на воздействие импульсных ускорений

 

Сущность: поворотной планшайбе, которая установлена на периферии вращающейся платформы и несет поворотный стол для закрепления испытываемого изделия, сообщается импульс ускорения путем притормаживания платформы. Ось поворота планшайбы параллельна оси вращения платформы. Планшайба снабжена реверсивным приводом. Устройство для притормаживания платформы включает расположенные в зоне ее вращения стаканы с консольно закрепленными в них срезаемыми элементами и нож для их срезания, снабженный приводом поступательного перемещения. Стаканы со срезаемыми элементами установлены на основании вертикально по дуге окружности с центром, лежащим на оси вращения платформы. Нож с приводом установлены на периферии платформы. Срезаемые элементы имеют кольцевую проточку, расположенную по уровню режущей кромки ножа в опущенном его положении. Изобретение обеспечивает более точное воспроизведение заданных ускорений и упрощение конструкции стенда. 2 ил.

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

Наиболее близким по технической сущности является стенд для испытания изделий на воздействие линейных ускорений [1] содержащий установленную на основании платформу с противовесом и приводом ее вращения, установленную на периферии платформы поворотную планшайбу, ось поворота которой параллельна оси вращения платформы, снабженную реверсивным приводом, размещенным на платформе, и стол для закрепления испытываемого изделия, установленный с возможностью поворота на планшайбе.

Недостатком аналога является недостаточная интенсивность нарастания воспроизводимых ускорений.

Известен 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.

Недостатком прототипа является низкая интенсивность нарастания испытательного воздействия, невозможность регулировки интенсивности нарастания в процессе испытания по различным законам, в том числе без остановки платформы, и большая энергоемкость привода планшайбы. Вследствие этого прототип имеет недостаточную точность воспроизведения заданных ускорений.

Цель изобретения повышение точности воспроизведения интенсивно нарастающих ускорений и упрощение конструкции стенда.

Указанные выше недостатки и устраняются тем, что стенд снабжен устройством притормаживания платформы, включающим установленные на основании в зоне вращения платформы стаканы, консольно закрепленные в стаканах срезаемые элементы, установленный на периферии платформы с возможностью поступательного перемещения и взаимодействия со срезаемыми элементами нож для их срезания, снабженный приводом, закрепленным на платформе, стаканы установлены на основании вертикально по дуге окружности с центром, лежащим на оси вращения платформы, а срезаемые элементы имеют круговую проточку, расположенную по уровню режущей кромки ножа в приподнятом положении.

При реализации заявляемого технического решения увеличивается интенсивность нарастания переднего фронта ускорения, что достигается за счет использования тангенциальных инерционных сил, действующих на платформу. Изменяя количество срезаемых элементов, их положение относительно друг друга по дуге окружности, глубину круговой проточки и материал можно реализовывать различные законы нарастания ускорений.

На фиг.1 показан предлагаемый стенд, вид сбоку; на фиг.2 то же, 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 платформы 2 смонтировано устройство торможения платформы, включающее размещенные равномерно по окружности с центром на оси вращения платформы стаканы-держатели 16, закрепленные вертикально на основании и в которых установлены срезаемые элементы 17, имеющие круговую проточку 18. Группа срезаемых элементов 17 образует сектор. На периферии платформы 2 с возможностью взаимодействия со срезаемыми элементами 17 установлен нож 19, снабженный приводом 20 линейного вертикального перемещения.

Стенд работает следующим образом.

В исходном положении планшайба 4 ориентируется таким образом, чтобы изделие 9, закрепленное на столе 7, находилось на оси вращения платформы. Нож 19 поднят (как показано на фиг.1). В стаканы 16 устанавливаются срезаемые элементы 17, как показано на фиг.1. Платформа 2 раскручивается приводом 3 до расчетной угловой скорости ω_о. Приводом 20 опускают нож 19, который, взаимодействуя с элементами 17, срезает их. Срезание элементов 17 происходит по проточке 18 в месте наименьшего сопротивления материала. При срезании элемента 17 платформа теряет часть своей энергии, в результате чего начинает кратковременно двигаться ускоренно и приобретает угловую скорость ω, причем ω < ω_о. Опускание ножа 19 происходит после прохождения им последнего срезаемого элемента 17 из сектора по ходу вращения платформы 2 по команде системы управления. Опускание ножа 19 происходит под действием сил тяжести и привода 20, что позволяет уменьшить время его опускания. После срезания всех элементов 17 нож 19 поднимается приводом 20. Ускоренное движение платформы 2 за счет тангенциальных инерционных сил, действующих на планшайбу 4, вызывает ускоренный поворот планшайбы 4, а, следовательно, и быстрое увеличение радиуса вращения изделия 9, на которое действуют центробежные силы с высокой интенсивностью нарастания. Далее приводом 5 программно поворачивают планшайбу 4, обеспечивая воспроизведение главного вектора инерционных сил, относительно направления которого поворачивают оси избирательности изделия 9, реализуя воспроизведение полезной инерционной нагрузки, действующей по этой оси, и вредной поперечной составляющей.

Таким образом, используя инерционные силы, возникающие при торможении платформы, более простыми средствами можно реализовывать интенсивное нарастание центробежной нагрузки. Изменяя материал срезаемых элементов 17, глубину проточек 18, а также их взаимное расположение друг относительно друга и количество в секторе от испытания к испытанию, регулируют время действия и величину ускорения, возникающего при торможении платформы, а следовательно, и время действия и величину инерционных сил, действующих на планшайбы. Простота замены срезаемых элементов 17 от испытания к испытанию упрощает обслуживание стенда.

Формула изобретения

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ИЗДЕЛИЙ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ ИМПУЛЬСНЫХ УСКОРЕНИЙ, содержащий установленную на основании платформу с противовесом и приводом ее вращения, установленную на периферии платформы поворотную планшайбу, ось поворота которой параллельна оси вращения платформы, снабженную реверсивным приводом, размещенным на платформе, и стол для закрепления испытываемого изделия, установленный с возможностью поворота на планшайбе, отличающийся тем, что он снабжен устройством для притормаживания платформы, включающим установленные на основании в зоне вращения платформы стаканы, консольно закрепленные в стаканах срезаемые элементы, установленный на периферии платформы с возможностью поступательного перемещения и взаимодействия со срезаемыми элементами нож для их срезания, снабженный приводом, закрепленным на платформе, стаканы установлены на основании вертикально по дуге окружности с центром, лежащим на оси вращения платформы, а срезаемые элементы имеют круговую проточку, расположенную на уровне режущей кромки ножа в опущенном положении.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2