Стенд для испытания приборов на воздействие сложных пространственных нагрузок

Авторы патента:

G01M7/08 - испытания на ударные нагрузки

Владельцы патента RU 2569407:

Семенюк Дмитрий Андреевич (RU)
Семенюк Тимофей Андреевич (RU)

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к ротационным испытательным стендам для воспроизведения сложных пространственных нагрузок. Стенд содержит установленную на основании платформу с приводом ее вращения, установленную на платформе с возможностью вращения относительно оси, параллельной оси вращения платформы, планшайбу, снабженную приводом, размещенным на платформе и связанным с планшайбой посредством углового редуктора. Платформа уравновешена противовесом (на чертежах не показан). Изделие закрепляется на столе, связанном с планшайбой посредством механизма, состоящего из рычага, шарового подвеса, привода вращения стола и двухстепенного карданова подвеса, закрепленного на основании. Стол закреплен на одном конце рычага, на другом конце рычага выполнен соединительный элемент в виде пары возвратно-поступательного перемещения, одной частью которого является осевое отверстие в торце рычага, а другой частью - вал шарового подвеса, при этом опора шарового подвеса выполнена на планшайбе на расстоянии от ее оси вращения, а вал шарового подвеса вставлен в отверстие рычага. Двигатель установлен в двухстепенном кардановом подвесе, оси которого перпендикулярны оси вращения платформы, а точка пересечения этих осей лежит на оси вращения платформы, а ротор двигателя неподвижно закреплен на рычаге соосно ему. Технический результат заключается в возможности воспроизведения периодических ускорений, возникающих при вращении изделия вокруг трех осей, сходящихся в одном полюсе. 2 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к ротационным испытательным стендам для воспроизведения сложных пространственных нагрузок.

Известен 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 невозможность воспроизведения периодических ускорений, возникающих при вращении изделия вокруг трех осей, сходящихся в одном полюсе.

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, стол для закрепления испытуемого изделия, размещенный на планшайбе привод поворота стола.

Недостатком прототипа является невозможность воспроизведения периодических ускорений, возникающих при вращении изделия вокруг трех осей, сходящихся в одном полюсе.

Недостатки аналога и прототипа могут быть устранены тем, что в стенде для испытания изделий на воздействие периодических ускорений, содержащем установленную на основании платформу с противовесом, привод вращения платформы, установленную на периферии платформы поворотную планшайбу, ось поворота которой параллельна оси вращения платформы, размещенные на платформе привод планшайбы и стол для закрепления испытываемого изделия, установленный с возможностью поворота на планшайбе, стол связан с планшайбой посредством механизма, состоящего из рычага, пары возвратно-поступательного перемещения, шарового подвеса, привода вращения стола и двухстепенного карданова подвеса, стол закреплен на одном конце рычага, на другом конце рычага выполнен соединительный элемент в виде пары возвратно-поступательного перемещения, одной частью которого является осевое отверстие в торце рычага, а другой частью вал шарового подвеса, при этом опора шарового подвеса выполнена на планшайбе на расстоянии от ее оси вращения, а вал шарового подвеса вставлен в отверстие рычага, двигатель установлен в двухстепенном кардановом подвесе, оси которого перпендикулярны оси вращения платформы, а точка пересечения этих осей лежит на оси вращения платформы, а ротор двигателя закреплен на рычаге соосно, рычаг выполнен телескопическим, а двухстепенной карданов подвес установлен на основании с возможностью перемещения вдоль оси вращения платформы.

Такое техническое решение позволяет обеспечить воспроизведение периодических ускорений, возникающих при вращении изделия вокруг трех осей, сходящихся в одном полюсе.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на Фиг. 1 показан вид сбоку на заявляемый стенд, на Фиг. 2 - разрез Α-A Фиг. 1.

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 приводом 5, размещенным на платформе 2 и связанным с планшайбой 4 посредством углового редуктора 6. Платформа уравновешена противовесом (на чертежах не показан).

Изделие 7 закрепляется на столе 8, связанным с планшайбой посредством механизма, состоящего из рычага 9, шарового подвеса 10, привода вращения стола 11 и двухстепенного карданова подвеса 12, закрепленного на основании.

Стол 7 закреплен на планшайбе 4 в шаровом подвесе 10 и связан с собственным приводом 11 посредством рычага 9. На рычаге 9 выполнен соединительный элемент в виде пары возвратно-поступательного перемещения с возможностью передачи вращения, одной частью которого является осевое отверстие 13 в торце рычага 9, а другой частью - вал 14 шарового подвеса 10, при этом опора шарового подвеса выполнена на планшайбе на расстоянии от ее оси вращения, а вал шарового подвеса вставлен в отверстие рычага. Двигатель установлен в двухстепенном кардановом подвесе 12, оси которого перпендикулярны оси вращения платформы 2, а точка пересечения этих осей лежит на оси вращения платформы, а ротор двигателя 11 неподвижно закреплен на рычаге 9 соосно ему.

Стенд работает следующим образом.

Изделие 7 закрепляется на столе 8. Включаются двигатели 3, 5, 11 одновременно.

При этом двигатель собственного вращения 11 сообщает испытуемому изделию 7 вращательное движение относительно продольной оси изделия. Двигатель большого конического движения 3 и двигатель малого конического движения 5 обеспечивают движение центра шаровой опоры 10 по эпициклоиде.

Это движение посредством рычага 9 и карданова подвеса 12 передается столу 8 и испытуемому изделию 7.

Угол большого конического движения определяется расстоянием между осью карданова подвеса 12 и плоскостью, в которой вращается сферический шарнир 10.

При движении испытываемого изделия по данной траектории на изделие действуют перегрузки, соответствующие перегрузкам при движении летательного аппарата. Большое коническое движение соответствует прецессионному движению летательного аппарата, малое коническое движение соответствует нутационному движению летательного аппарата.

Для изменения большого конического угла вращения изделия рычаг выполнен телескопическим, а двухстепенной карданов подвес установлен на основании с возможностью перемещения вдоль оси вращения платформы (на чертежах не показано).

Применение механизма связи стола для закрепления испытуемого изделия с планшайбой, состоящего из рычага, шарового подвеса, и двухстепенного карданова подвеса, закрепленного на основании, позволяет повысить точность воспроизведения периодических ускорений, возникающих при вращении изделия вокруг трех осей, сходящихся в одном полюсе. Размещение привода собственного вращения 11 на оси карданова подвеса позволяет уменьшить динамические нагрузки, вызванные движением неуравновешенных масс и взаимовлиянием движений элементов стенда и действующие на планшайбу и элементы связей.

Источники информации

1. А. с. СССР N1716353, по кл. G01M 7/00, БИ № 8, 29.02.1992.

2. А. с. СССР N1700413, по кл. G01M 7/00, БИ № 7, 13.02.1989.

Стенд для испытания приборов на воздействие сложных пространственных нагрузок, содержащий установленную на основании платформу с противовесом, привод вращения платформы, установленную на периферии платформы планшайбу, ось вращения которой параллельна оси вращения платформы, размещенные на платформе привод планшайбы, и стол для закрепления испытываемого изделия, установленный на планшайбе, отличающийся тем, что стол установлен на планшайбе в шаровом подвесе и связан с собственным приводом вращения посредством механизма, состоящего из рычага, пары возвратно-поступательного перемещения, шарового подвеса, привода вращения стола и двухстепенного карданова подвеса, установленного на основании, стол закреплен на одном конце рычага, на другом конце рычага выполнен соединительный элемент в виде пары возвратно-поступательного перемещения, одной частью которого является осевое отверстие в торце рычага, а другой частью вал шарового подвеса, при этом опора шарового подвеса выполнена на планшайбе на расстоянии от ее оси вращения, а вал шарового подвеса вставлен в отверстие рычага, привод стола установлен в двухстепенном кардановом подвесе, оси которого перпендикулярны оси вращения платформы, а точка пересечения этих осей лежит на оси вращения платформы, а ротор привода закреплен на рычаге соосно, рычаг выполнен телескопическим с возможностью передачи вращения, а двухстепенной карданов подвес установлен на основании.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к стендам для испытаний изделий на удар. Стенд содержит силовую раму с вертикальными стойками, устройство подъема, соединенное через устройство удержания и сброса с приспособлением для закрепления объекта испытания (ОИ), наковальню, установленную внизу силовой рамы.

Способ механических испытаний и стенд для его реализации // 2568178

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытаний объектов на воздействие перегрузок. Способ заключается в размещении в полости ствола контейнера со столом с установленным на нем ОИ.

Способ проведения краш-теста автомобилей на боковой удар // 2567994

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Способ краш-испытаний автомобиля на боковой удар состоит в том, что краш-испытания проводят в два этапа.

Комплект оборудования для проведения испытаний изделия // 2566392

Изобретение относится к испытательному оборудованию, предназначенному для проведения заводских испытаний большегрузного и габаритного изделия на заключительном этапе его изготовления, и может быть использовано для имитации экстремальных ситуаций, появление которых возможно в процессе эксплуатации изделия.

Пневмогидравлическое устройство для заброса тушек птиц и других предметов при испытаниях летательных аппаратов // 2562926

Изобретение относится к области авиастроения и безопасности полетов и может быть использовано для исследования процессов ударного взаимодействия элементов конструкции летательных аппаратов.

Способ испытаний многомассовых систем виброизоляции // 2558688

Изобретение относится к оборудованию для испытаний приборов на вибрационные и ударные воздействия. Способ заключается в установке двух одинаковых исследуемых объектов на различных системах их виброизоляции и проведении измерений их амплитудно-частотных характеристик.

Стенд для исследования ударных нагрузок систем виброизоляции // 2558678

Изобретение относится к испытательному оборудованию и может быть использовано для исследования систем виброизоляции. Стенд содержит основание, на котором расположены дополнительные плиты с закрепленными на них виброизолируемыми аппаратами, и регистрирующая аппаратура.

Ударное устройство для имитации случайного воздействия // 2556280

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для вибрационных испытаний различных изделий, включая комплексные испытания на металлорежущих станках.

Устройство для заброса тушек птиц и других предметов при испытаниях летательных аппаратов // 2552118

Изобретение относится к области авиастроения и может быть использовано при проведении испытаний летательных аппаратов на попадание посторонних предметов в газотурбинный двигатель и проведении исследований динамической прочности элементов конструкции летательного аппарата при столкновении с птицей.

Способ определения параметров воздушной ударной волны при разгерметизации трубопроводов со сжатым газом // 2551262

Изобретение относится к области промышленной безопасности опасных производственных объектов и может быть использовано для определения зон, опасных для человека.

Способ испытания корпусов турбомашин на непробиваемость и устройство для его реализации // 2569930

Изобретения относятся к области машиностроения, а именно к испытаниям корпусов роторов лопаточных машин на непробиваемость. Способ заключается в том, что на одной из лопаток, установленных в роторе, расположенном внутри неподвижного корпуса, осуществляется ослабление ее поперечного сечения, при достижении ротором заданной частоты вращения и прогреве корпуса и деталей ротора до необходимой температуры проводят обрыв этой лопатки с последующим взаимодействием оборвавшейся части с корпусом. Обрыв лопатки осуществляется при помощи груза, размещенного в канале диска ротора под обрываемой лопаткой и в заданный момент времени нагружающего эту лопатку дополнительной силой, обеспечивающей ее обрыв. Устройство включает ротор с лопатками, расположенный внутри корпуса, привод для раскрутки ротора, систему управления частотой вращения, при этом обрываемая лопатка выполнена с ослабленным (за счет уменьшения площади поперечного сечения) сечением. В канале диска ротора под обрываемой лопаткой размещен груз, зафиксированный таким образом, чтобы в заданный момент времени под воздействием исполнительного механизма обеспечить свободное радиальное перемещение груза под действием центробежных сил до взаимодействия с обрываемой лопаткой над ослабленным ее сечением. Технический результат заключается в гарантированном обрыве лопатки в заданных условиях, обеспечивающих идентичность движения оборвавшейся части лопатки траектории лопатки, оборвавшейся в условиях реальной эксплуатации. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Стенд для испытания железобетонных элементов на совместное кратковременное динамическое воздействие изгибающего и крутящего моментов // 2570231

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к машинам для испытания железобетонных образцов на совместное действие изгибающего и крутящего моментов, создаваемых воздействием кратковременной динамической нагрузки. Стенд содержит опоры для размещения железобетонного элемента и две направляющие, закрепленные на силовом полу. На направляющих установлен груз, для фиксации и сброса которого служит бомбосбрасыватель. Для обжатия поперечных сечений испытуемого элемента служат два оголовника. Каждый оголовник состоит из горизонтальных и вертикальных пластин, соединенных с возможностью фиксации на обжатом испытуемом элементе, и консольной жесткой балки. Вылеты консольных балок оголовников противоположно направлены. На вылетах установлена распределительная траверса. В непосредственной близости от оголовников установлены два узла определения угла закручивания испытуемого железобетонного элемента. Каждый узел определения угла закручивания содержит балку, закрепленную на железобетонном элементе перпендикулярно его продольной оси, две подвижные каретки, установленные на концах балки, и датчики линейных перемещений. Основания датчиков линейных перемещений жестко зафиксированы на силовом полу, а штоки датчиков шарнирно закреплены на подвижных каретках. В состав стенда входят силоизмерители. Один силоизмеритель закреплен в центре распределительной траверсы. Другие силоизмерители зафиксированы на жесткой подставке опоры с помощью горизонтальных пластин, выполненных с опорными кольцами под силоизмерители. Технический результат: возможность создания напряженно-деформированного состояния в железобетонном элементе за счет одновременного воздействия кратковременного динамического изгибающего и крутящего моментов и измерения линейных перемещений точек железобетонного элемента при изгибе и закручивании и определении углов закручивания. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Стенд кочетова для испытаний разрушающихся элементов конструкций зданий и сооружений // 2576332

Изобретение относится к системам безопасности в чрезвычайных ситуациях и может быть использовано для взрывозащиты зданий, сооружений, а также технологического оборудования. Стенд содержит взрывную камеру, в верхнем основании которой имеется отверстие, перекрываемое легкосбрасываемым разрушающимся элементом, содержится взрывная камера, представляющая собой металлический сосуд, причем в верхнем основании сосуда имеется отверстие, перекрываемое легкосбрасываемым элементом, а площадь отверстия может меняться путем ввинчивания сменных колец. При этом сбрасываемый элемент перекрывает отверстие в кольце, над которым закрепляется защитный экран, а второе отверстие перекрывается клапаном, который прижимается к отверстию с помощью электромагнита и открывается пружиной при размыкании контактов, причем усилие прижатия клапана и сжатия пружины устанавливается таким образом, чтобы суммарное усилие было равно допускаемому давлению, умноженному на площадь отверстия клапана. При этом для настройки требуемой разности усилий электромагнита и пружины имеется динамометр. В одной из торцевых стенок взрывной камеры имеется отверстие под штуцер, в котором закреплена трубка от воздуходувки, перекрываемой краном, а в другой, оппозитно расположенной, торцевой стенке взрывной камеры имеется отверстие под штуцер для трубки, перекрываемой краном, которое служит для поддержания в камере атмосферного давления во время испарения жидкости, при этом площадь отверстия может меняться путем ввинчивания сменных колец, а сбрасываемый элемент перекрывает отверстие в кольце, над которым закрепляется защитный экран. Для фиксации предельного положения панели к торцам опорных упругих стержней с листами-упорами прикреплен демпфирующий элемент, предназначенный для демпфирования ударных нагрузок панели о листы-упоры, причем прикреплен оппозитно панели и направлен в ее сторону и выполнен в виде объемного тела с внутренней полостью и поверхностями, эквидистантными поверхностям панели, при этом его внутренняя полость заполнена дисперсной системой воздух-свинец, а свинец выполнен в виде крошки шарообразной формы. Технический результат заключается в повышении эффективности защиты зданий, сооружений, а также технологического оборудования от взрывов. 3 ил.

Способ испытания металлических преград - основы защитных гетерогенных структур // 2578900

Изобретение относится к оборонной технике и предназначено для проведения испытаний лицевых металлических преград - основы гетерогенных защитных структур. Способ включает выстреливание бойков со скоростью, большей скорости удара, определение и замер глубины ударного внедрения бойка диаметром d в поверхность металла h (глубина каверны). При этом скорость удара больше или меньше ожидаемой минимальной скорости сплошных пробитий. Определение предельной (минимальной) скорости сплошных пробитий, выше которой получаются сплошные пробития, а ниже - только закономерные пробития, на фоне линейной зависимости малых значений глубины каверны h от скорости удара; преимущества квантованных скоростей удара; однозначных и малых двузначных квантовых чисел n для всех скоростей, на которых получены пробития или каверны увеличенной глубины. Достигается определение наличия и преимущества квантованных скоростей удара, а также повышение точности определения минимальной скорости сплошных пробитий. 4 ил.

Способ динамических испытаний (варианты) // 2579811

Изобретения относятся к испытательной технике и могут быть использовано для испытания конструкций на воздействие интенсивных механических нагрузок колебательного характера. Способ включает разгон контейнера с объектом испытаний (ОИ) под действием высокого давления, формируемого в стволе разгонного устройства, при одновременном колебательном воздействии на ОИ. Колебательное воздействие на ОИ по первому варианту формируют при помощи разгоняемого вместе с контейнером стержневого элемента, установленного в стволе разгонного устройства между источником высокого давления и контейнером вплотную контейнеру. Контейнер и стержневой элемент выполняют из материалов с разными волновыми сопротивлениями. Частоту колебаний ОИ задают равной частоте основной гармоники продольных колебаний стержневого элемента. По второму варианту контейнер выполняют содержащим надкалиберную часть и заходящую в ствол разгонного устройства хвостовую часть в виде стержневого элемента, при помощи которой формируют колебательное воздействие на ОИ. При этом частоту колебаний ОИ задают равной частоте основной гармоники продольных колебаний хвостовой части контейнера. Технический результат заключается в воспроизведении интенсивных механических нагрузок колебательного характера, действующих на ОИ с реализацией в широком диапазоне требуемых параметров его ускорения, возможности управляемого колебательного воздействия на ОИ, упрощении конструкции испытательного оборудования и технологии проведения испытания. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Способ задержки прорыва продуктов взрыва по краям метаемой пластины-ударника // 2582167

Изобретение относится к взрывным метающим устройствам, которые могут быть использованы при испытаниях военной техники. Способ задержки прорыва продуктов взрыва по краям метаемой пластины-ударника во взрывном метающем устройстве включает заглубление краев пластины-ударника в пазы, выполненные в примыкающих к ней элементах взрывного метающего устройства. Края пластины-ударника и ответные пазы выполняют с клиновидным профилем, при этом грань пластины-ударника, обращенную к заряду взрывчатого вещества, выполняют с большей площадью, чем площадь ее противоположной грани. Обеспечивается отсутствие разрушения краев метаемой пластины-ударника, уменьшение градиента скорости, возникающего вследствие деформации периферийной зоны пластины-ударника, и обеспечение плотного контакта периферийной зоны пластины-ударника с примыкающими элементами взрывного метающего устройства. 1 ил.

Способ управления газоприходом в пороховой баллистической установке и установка для его осуществления // 2582524

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано в пороховых баллистических установках (ПБУ). ПБУ содержит ствол для размещения в нем метаемого объекта (МО), пороховой заряд (ПЗ), зарядную камеру, соединенную с дополнительной камерой через отверстие с диаметром в зависимости от обеспечения равенства максимальных значений давлений в зарядной и дополнительной камерах в процессе разгона МО. Инициируют ПЗ, осуществляют начало газоприхода в зарядной камере, разгоняют МО в стволе под действием продуктов сгорания ПЗ, осуществляют перетекание продуктов сгорания ПЗ в дополнительную камеру, выравнивают давление в зарядной камере и дополнительной камере, осуществляют обратное перетекание продуктов сгорания из дополнительной камеры в зарядную камеру. 2 н.п. ф-лы, 8 ил.

Система и способ моделирования мощного пироудара // 2595322

Изобретение относится к испытаниям на удар, в частности, к системам и методам для моделирования мощного пиротехнического удара в испытываемом компоненте или изделии. Система моделирования пироудара включает в себя усилитель мощности электрического сигнала, вибратор и резонансную балку. Усилитель мощности имеет конфигурацию, обеспечивающую усиление переходного сигнала, представляющего необходимый ударный спектр. Необходимый ударный спектр представляет собой спектр переходного сигнала при различных частотах. Вибратор имеет конфигурацию, обеспечивающую генерирование ударного импульса в ответ на подачу усиленного сигнала. Резонансная балка монтируется на вибраторе и имеет конфигурацию, обеспечивающую усиление ударного импульса. Технический результат - моделирование мощного пироудара с необходимым ударным спектром, который охватывал бы несколько различных ударных событий с различным частотным содержанием. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 26 ил.

Способ исследования виброударных нагрузок в системах виброизоляции // 2596237

Изобретение относится к испытательному оборудованию и может быть использовано для исследования систем виброизоляции. Способ заключается в том, что на основании располагают дополнительные плиты с закрепленными на них виброизолируемыми объектами, а также регистрирующую аппаратуру, при этом на основании устанавливают исследуемый объект, например аппаратуру летательных аппаратов, в виде двух одинаковых бортовых компрессоров для получения сжатого воздуха. При этом один из компрессоров устанавливают на штатных резиновых виброизоляторах, а другой компрессор устанавливают на исследуемой двухмассовой системе виброизоляции, включающей в себя резиновые виброизоляторы и упругодемпфирующую промежуточную плиту с виброизоляторами, например, в виде пластин из полиуретана, которые так же как и штатные резиновые виброизоляторы компрессора устанавливают на жесткой переборке, которая через вибродемпфирующую прокладку установлена на основании. На жесткой переборке, между компрессорами, закрепляют вибродатчик, сигнал с которого направляют на усилитель и регистрирующую аппаратуру, например октавный спектрометр, работающий в полосе частот (Гц): 2; 4; 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц, а затем сравнивают полученные амплитудно-частотные характеристики от работы каждого из компрессоров и делают выводы об эффективности виброизоляции каждой системы, на которой они установлены. Технический результат заключается в расширении технологических возможностей испытаний объектов, имеющих несколько упругих связей с корпусными деталями летательного объекта. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ определения силы удара зерен о преграду // 2603224

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам определения параметров удара о преграду зерен алмазно-абразивных порошков, имеющих неправильные геометрические формы. Сущность: разгоняют зерна алмазно-абразивных порошков в струе сжатого воздуха, а затем ударяют их о жесткую преграду. Жесткую преграду изготавливают из материала, твердость которого позволяет получить на ней отпечатки, размеры которых дают возможность определить их объемы. Зерна алмазно-абразивных порошков разгоняют до скоростей, создающих недостаточные для их разрушения усилия. Технический результат: возможность создать управляемый процесс классификации зерен по прочности, а следовательно, прогнозировать срок службы алмазно-абразивных инструментов. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.