Стенд для выработки угловых колебаний в двух плоскостях

Авторы патента:

Грязин Дмитрий Геннадиевич (RU)

Величко Ольга Олеговна (RU)

Филатов Юрий Владимирович (RU)

Самохвалов Дмитрий Вадимович (RU)

Боронахин Александр Михайлович (RU)

G01M7/06 - многонаправленные испытательные стенды

Владельцы патента RU 2554631:

Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" (RU)

Предложенное изобретение используется для оценки динамических погрешностей микромеханических и других малогабаритных инерциальных систем. Заявленный стенд предназначен для выработки угловых колебаний в двух плоскостях, изменяющихся по гармоническому закону в расширенном частотном диапазоне, содержащий раскачивающуюся в двух плоскостях платформу, установленную на крестообразном подвесе, два двигателя с редукторами, кривошипно-кулисные механизмы, преобразующие вращательное движение двигателей в колебания платформы, и трехстепенной подшипник качения. Указанный стенд дополнительно содержит систему управления движением платформы стенда, состоящую из цифровых преобразователей угловых перемещений по каждой оси, соединенных с блоком управления, соединенным с двигателями, управляющим компьютером с установленным на нем программным обеспечением и преобразователями угловых перемещений валов двигателей, реализующим управление путем генерации напряжений якорей двигателей, пропорциональных заданным частотам колебаний, формируемых пропорционально-интегральными регуляторами, использующими в качестве сигналов обратных связей значения угловых положений каждой из осей. Технический результат: возможность задания, воспроизведения и синхронизации угловых колебаний раскачивающейся платформы в двух ортогональных плоскостях, изменяющихся по гармоническому закону в расширенном частотном диапазоне. 1 ил.

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к испытательному оборудованию для оценки характеристик измерительных приборов, и может быть использовано для оценки динамических погрешностей микромеханических и других малогабаритных инерциальных навигационных систем.

Известно устройство, описанное в патенте РФ №2367921. Данное устройство, предназначенное для исследования динамических характеристик малогабаритных инерциальных систем, состоит из двигателя с редуктором, соединенного с кривошипно-кулисным механизмом по каждой из двух ортогональных осей. По первой оси движение от кривошипно-кулисного механизма передается напрямую на качающуюся платформу, по второй оси кривошипно-кулисный механизм соединен с платформой через трехстепенной подшипник качения. Для измерения углов наклона платформы по каждой оси установлены датчики углового положения.

Устройство по патенту РФ №2367921 принято за прототип предлагаемого изобретения.

К недостаткам прототипа относится отсутствие стабилизации частоты колебаний, что существенно ухудшает динамические характеристики стенда.

Задачей изобретения является расширение частотного диапазона работы стенда.

Поставленная задача решается тем, что устройство, содержащее раскачивающуюся в двух плоскостях платформу, установленную на крестообразном подвесе, два двигателя с редукторами, кривошипно-кулисные механизмы и трехстепенной подшипник качения, дополнительно содержит цифровые преобразователи угловых перемещений для точного отсчета угловых положений платформы, блок силовой электроники для управления двигателями согласно сигналам, вырабатываемым при помощи программного обеспечения, установленного на управляющем компьютере. При этом появляется возможность задания частоты гармонических колебаний и их синхронизации относительно двух перпендикулярных осей.

На фиг.1 представлен общий вид стенда, где приняты следующие обозначения:

1 - раскачивающаяся платформа для установки испытываемого прибора,

2 и 3 - двигатели с редукторами по каждой из осей,

4 и 5 - кривошипно-кулисные механизмы,

6 и 7 - цифровые преобразователи угловых перемещений по каждой из осей,

8 и 9 - преобразователи угловых перемещений валов двигателей,

10 - трехстепенной подшипник качения,

11 - блок управления двигателями,

12 - управляющий компьютер с установленным на нем программным обеспечением.

Устройство работает следующим образом.

Колебания платформы 1 по гармоническому закону обеспечиваются кинематической передачей стенда, преобразующей вращательное движение валов двигателей 2, 3 в возвратно-поступательное движение платформы с помощью кривошипно-кулисных механизмов 4, 5 и трехстепенного подшипника качения 10.

Информация об угловом положении платформы 1 с цифровых преобразователей углового перемещения 6, 7 поступает в блок управления двигателями 11, соединенный с двигателями 2, 3, управляющим компьютером 12 и преобразователями угловых перемещений валов двигателей 8, 9. Блок управления двигателями 11 реализует управление путем генерации напряжений якорей двигателей 2, 3, которые формируются пропорционально-интегральными регуляторами (на фиг.1 не показаны), использующими в качестве сигналов обратной связи значения частот угловых колебаний, задаваемых с управляющего компьютера 12, и показания преобразователей углового перемещения валов двигателей 8, 9.

Параметры угловых колебаний и режим испытаний задаются оператором с помощью интерфейса пользователя, предоставляемого программным обеспечением управляющего компьютера 12.

Движение платформы 1 по гармоническому закону обеспечивается заданием частот вращения приводных двигателей Ω=z·N·f, где z - передаточное число редуктора; N - информационная емкость преобразователя угла; f - частота задаваемых колебаний платформы, [Гц].

В результате появляется возможность задания, воспроизведения и синхронизации угловых колебаний раскачивающейся платформы в двух ортогональных плоскостях, изменяющихся по гармоническому закону в расширенном частотном диапазоне.

Таким образом, вышеизложенное позволяет получить заявленный технический результат, на которое направлено изобретение, - задание, воспроизведение и синхронизация угловых колебаний раскачивающейся платформы в двух ортогональных плоскостях, изменяющихся по гармоническому закону в расширенном частотном диапазоне.

Стенд для выработки угловых колебаний в двух плоскостях, изменяющихся по гармоническому закону в расширенном частотном диапазоне, содержащий раскачивающуюся в двух плоскостях платформу, установленную на крестообразном подвесе, два двигателя с редукторами, кривошипно-кулисные механизмы, преобразующие вращательное движение двигателей в колебания платформы, и трехстепенной подшипник качения, отличающийся тем, что он дополнительно содержит систему управления движением платформы стенда, состоящую из цифровых преобразователей угловых перемещений по каждой оси, соединенных с блоком управления, соединенным с двигателями, управляющим компьютером с установленным на нем программным обеспечением и преобразователями угловых перемещений валов двигателей, реализующим управление путем генерации напряжений якорей двигателей, пропорциональных заданным частотам колебаний, формируемых пропорционально-интегральными регуляторами, использующими в качестве сигналов обратных связей значения угловых положений каждой из осей.

Изобретения относятся к экспериментально-измерительной технике и могут быть использованы для исследования спектральных колебательных характеристик стержней, пластин и прочих конструктивных элементов РЭС различного сечения.

Вибростенд // 2441213

Изобретение относится к технике вибрационных испытаний изделий. .

Вибростенд испытательный электромеханический // 2419078

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания изделий на вибропрочность и виброустойчивость. .

Трехкомпонентный вибростенд // 2411482

Изобретение относится к области вибрационной техники и предназначено для испытаний изделий на воздействие пространственных колебаний. .

Стенд для испытания успокоителей колебаний валов // 2383879

Изобретение относится к области испытательной техники и может быть использовано для создания стендов и устройств для исследования успокоителей (антивибраторов и демпферов) колебаний валов.

Стенд для испытания шпоночно-шлицевых соединений // 2353916

Изобретение относится к испытательным триботехническим стендам, с помощью которых осуществляются исследования триботехнических характеристик и износостойкости подвижных механических сопряжений.

Способ воспроизведения трехкомпонентных вибраций // 2327965

Изобретение относится к области испытаний конструкций на вибрацию, конкретно к способам воспроизведения трехкомпонентных вибраций. .

Многонаправленный испытательный вибростенд // 2327131

Изобретение относится к области испытаний конструкций на вибрацию, конкретно к конструкции многонаправленных испытательных вибростендов. .

Стенд для испытания шаровых опор // 2308011

Изобретение относится к машиностроению, в частности к стендам для испытания узлов автомобилей, и может быть использовано при испытании шаровых опор подвески легковых автомобилей.

Вибростенд испытательный // 2248548

Изобретение относится к испытательной технике. .

Способ диагностирования величины осевого зазора в шаровом шарнире автомобиля // 2556814

Изобретение относится к области измерительной техники, к диагностированию автомобилей. Способ диагностирования величины осевого зазора в шаровом шарнире автомобиля достигается за счет использования двух вибродатчиков. Первый вибродатчик фиксирует вибрации, возникающие непосредственно в диагностируемом сопряжении головки шарового шарнира и полимерного вкладыша. Второй вибродатчик, установленный на рычаге подвески сопряженным с диагностируемым шаровым шарниром на расстоянии 10-15 см от первого вибродатчика, фиксирует вибрации в рычаге подвески. Их сравнительный анализ позволяет более точно выявить гармоники и частотные составляющие сигналов, характерные для зазора в сопряжении шарового шарнира. Достигается упрощение процесса диагностирования шаровых шарниров автомобилей, а также получение информации при диагностировании, позволяющей судить о величине зазора в шаровом шарнире и о его остаточном ресурсе. 4 ил.

Способ поверки трехкомпонентных вибропреобразователей // 2567987

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для поверки трехкомпонентных вибропреобразователей и/или калибровки при их изготовлении. В способе поверки трехкомпонентных вибропреобразователей используют воздействие на поверяемый и эталонный вибропреобразователи заданным однонаправленным виброускорением и непосредственно сличают измеренные сопоставимые реакции обоих вибропреобразователей на воздействующие проекции виброускорения, при этом эталонный и поверяемый трехкомпонентные вибропреобразователи устанавливают таким образом, чтобы их одноименные оси чувствительности были параллельны друг другу, вертикальную ось чувствительности каждого вибропреобразователя совмещают с плоскостью, проходящей через вектор воздействующего на этот вибропреобразователь однонаправленного виброускорения и биссектрису угла между его горизонтальными осями чувствительности и ориентируют ось под заданным острым углом относительно вектора своего воздействующего однонаправленного виброускорения, а на одноименные компоненты поверяемого и эталонного вибропреобразователей одновременно воздействуют одинаковыми компонентами векторов этого однонаправленного виброускорения, которые равны их проекциям на одноименные оси чувствительности поверяемого и эталонного вибропреобразователей. Технический результат - повышение точности поверки трехкомпонентного вибропреобразователя. 1 з.п. ф-лы, 6 ил., 2 табл.

Способ и устройство оценки технического состояния инженерного сооружения // 2617800

Изобретения относятся к испытательной технике, в частности к технологиям проведения вибрационных испытаний, и может быть использовано в процессе динамических исследований различных инженерных сооружений. Способ заключается в том, что возбуждают гармонические колебания путем приложения периодического вибрационного возмущения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях X и Y. При этом осуществляют передачу внешнего воздействия вибровозбудителем также перпендикулярно к плоскостям X и Y по оси Z, настройку периодического вибрационного воздействия производят путем изменения амплитуды и частоты колебаний рабочего органа, полученные результаты сравнивают с предыдущими замерами, после чего дают оценку технического состояния инженерного сооружения. Устройство содержит вибрационную машину с электродвигателем, вал которого связан с рабочим органом, снабженным вибраторами и возбуждающим колебания в двух взаимно перпендикулярных плоскостях X и Y. Корпус вибрационной машины жестко соединен с рабочим органом и с исследуемой конструкцией, вибрационная машина способна перемещаться и возбуждать колебания по оси Z с различной амплитудой и частотой. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Стенд для исследования акустических характеристик звукопоглощающих элементов в реверберационной камере // 2641331

Изобретение относится к промышленной акустике и может быть использовано для снижения шума привода машин, облицовки производственных помещений и других звукопоглощающих конструкциях. Техническим результатом является повышение точности измерения эффективности шумоглушения исследуемых акустических характеристик новых звукопоглощающих элементов. Технический результат достигается тем, что в стенде для исследования акустических характеристик звукопоглощающих элементов в реверберационной камере содержится источник излучения шума, который устанавливается на полу реверберационной камеры, представляющей собой помещение объемом от 60 до 1000 м3 с непараллельными, внутренними ограждениями, поверхность которых является отражателем звука, при этом уровень звуковой мощности испытуемого источника излучения шума определяется по результатам измерений среднего уровня звукового давления на измерительной поверхности, с установленными по ее контуру акустическими микрофонами, за которую принимают площадь полусферы, причем эквивалентная площадь звукопоглощения камеры определяется экспериментально, по измерениям времени реверберации помещения, т.е. времени, в течение которого уровень звукового давления в помещении уменьшается на 60 дБ после прекращения действия источника излучения шума. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ исследования акустических характеристик объектов в заглушенной камере // 2641332

Изобретение относится к промышленной акустике и может быть использовано для снижения шума привода машин, облицовки производственных помещений и в других звукопоглощающих конструкциях. Техническим результатом является повышение точности измерения эффективности шумоглушения исследуемых акустических характеристик новых звукопоглощающих элементов. Технический результат достигается тем, что в способе исследования акустических характеристик объектов в заглушенной камере, заключающемся в том, что в заглушенной камере, в которой поглощается падающий на стены звук от испытуемого объекта, устанавливают испытываемый объект на плавающий пол, при этом заглушенную камеру размещают в отдельном здании с фундаментом, стенами, потолочным перекрытием, внутри которого, на автономном фундаменте, размещают ее стены, плавающий пол, на котором устанавливают испытуемый объект и легкое потолочное перекрытие, заглушенную камеру герметично облицовывают со всех сторон вновь разработанным, и подлежащим испытанию звукопоглощающим элементом, при этом уровень звуковой мощности испытуемого объекта определяют по результатам измерений среднего уровня звукового давления на его измерительной поверхности, за которую принимают площадь полусферы, а затем определяется корректированный уровень звуковой мощности. 2 ил.

Способ определения дисперсии погрешности измерения двухмерного спектра волнения инерциальным измерительным модулем волномерного буя и устройство для его реализации // 2644614

Изобретение относится к области измерительной техники. Способ определения дисперсии погрешности измерения двухмерного спектра волнения инерциальным измерительным модулем волномерного буя, заключается в том, что определение погрешности производится путем сравнения характеристик, задаваемых стендом, с характеристиками, воспроизводимыми инерциальным модулем. При этом стендом одновременно воспроизводятся как вертикальные, так и угловые колебания в двух ортогональных плоскостях в заданном спектре частот, наиболее приближенном к реальным условиям эксплуатации, с дальнейшей обработкой данных от стенда и исследуемого инерциального модуля для входного (по данным от стенда) SВХ(ω, α) и выходного (по данным от инерциального модуля) SBЫX(ω, α) двухмерных спектров, разность между которыми будет определять двухмерный спектр погрешности измерения SПОГР(ω, α)=SВЫХ(ω, α)-SВX(ω, α) и дисперсию погрешности измерения как площадь под графиком рассчитанного спектра . Технический результат - определение дисперсии погрешности измерения, возможность калибровки буев, повышение достоверности измерений. 1 ил.