Способ контроля запаса движущего момента в шарнирных устройствах крупногабаритных механических систем космических аппаратов над моментами сопротивления

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для определения запаса движущего момента в шарнирных устройствах (ШУ) космических летательных аппаратов над моментами сопротивления как в нормальных условиях, так и при экстремальных температурах. Реализация заявляемого способа достигается за счет автономного от конструкции крупногабаритного механического устройства определения момента ШУ, действующего на всем угле раскрытия шарнирного устройства. Автономность шарнирного устройства обеспечивается за счет сборки ШУ со всеми входящими в состав ШУ элементами, создающими дополнительные сопротивления при его раскрытии штатным, например пружинным приводом, такие как участки кабеля, проходящего транзитом через ШУ (предназначены для передачи на космический аппарат электрической энергии, сгенерированной фотопреобразователями, установленными на раскрываемых элементах конструкции механического устройства и передачи сигналов телеметрии на блок управления космического аппарата), датчики телеметрического контроля, узлы зачековки ШУ, узлы, предназначенные для синхронного раскрытия отдельных элементов механического устройства, а также для задержки раскрытия отдельных элементов шарнирного устройства, обеспечивая логику раскрытия механического устройства в целом. Сборка ШУ осуществляется на имитаторах штатных раскрываемых элементов крупногабаритной конструкции механического устройства, которые по массе в десятки раз меньше, чем масса штатных элементов, но при этом имеют посадочные места и поверхности, аналогичные штатным, поэтому дополнительными сопротивлениями, действующими на шарнирное устройство, за счет массы подвижного имитатора можно пренебречь. После определения значения момента ШУ имеется возможность определения запаса движущего момента в ШУ по формуле. Технический результат заключается в повышении точности определения моментов сопротивления, действующих в ШУ. 6 ил.

 

Настоящее изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для определения запаса движущего момента в шарнирных устройствах (ШУ) космических летательных аппаратов над моментами сопротивления как в нормальных условиях, так и при экстремальных температурах.

Из существующего уровня техники известен способ испытаний шарнирных устройств механических систем (патент RU2394218, G01M 13/02, 10.07.2010), заключающийся в том, что при реализации способа осуществляют поворот шарнирного устройства, установленного в механическую систему космического аппарата при помощи технологического электропривода в прямом направлении, и измеряют при помощи датчика результирующий крутящий момент поворота шарнирного устройства в прямом направлении Μ1(φ), а затем осуществляют поворот шарнирного устройства в обратном направлении и измеряют результирующий крутящий момент поворота шарнирного устройства в обратном направлении М2(φ), после чего определяют момент сопротивления шарнирного устройства повороту Mc(φ) по формуле

где

- Мст(φ) - момент сопротивления стенда повороту φ без шарнирного устройства (определяется заранее при аттестации стенда);

- φ - угол раскрытия шарнирного устройства (стенда при аттестации).

Также известен способ испытаний шарнирных устройств механических систем (патент RU2460983, G01M 13/00, 10.09.2012), направленный на определение момента сопротивления шарнирного устройства повороту φ на стенде при экстремальных температурах, заключающийся в том, что осуществляют поворот шарнирного устройства при помощи технологического электропривода, установленного соосно оси шарнирного устройства, с заранее заданной минимальной скоростью в прямом и обратном направлениях в нормальных условиях и измеряют при помощи датчика результирующий крутящий момент поворота шарнирного устройства в прямом M 1 н у ( ϕ ) и обратном M 2 н у ( ϕ ) направлениях в нормальных условиях, отличающийся тем, что осуществляют поворот шарнирного устройства при помощи технологического электропривода с той же скоростью в прямом направлении при экстремальной температуре и измеряют датчиком результирующий крутящий момент повороту шарнирного устройства в прямом направлении при экстремальной температуре M 1 э к с т р ( ϕ ) , после чего определяют момент сопротивления шарнирного устройства повороту при экстремальной температуре M с э к с т р ( ϕ ) по формуле:

где

- M с т н у ( ϕ ) - момент сопротивления стенда повороту φ без шарнирного устройства в нормальных условиях (определяется заранее при аттестации стенда);

- φ - угол раскрытия шарнирного устройства (стенда при аттестации). Описанный способ принят за прототип.

Недостатками данных технических решений является наличие дополнительных погрешностей в точности определения моментов сопротивления, действующих в ШУ, таких как сопротивления в стенде определения момента сопротивления в ШУ (определяется заранее при аттестации стенда и не может быть точно определена к каждому конкретному случаю раскрытия ШУ), а также аэродинамические сопротивления атмосферного воздуха, оказывающие существенное влияние на конструкции, обладающие большой парусностью раскрываемых элементов, предназначенные для эксплуатации в космическом пространстве. Перечисленные недостатки приводят к неточностям в определении моментов сопротивления, действующих в ШУ, а вместе с этим к неправильной оценке основного параметра надежности функционирования механических систем разового срабатывания - запаса движущего момента ШУ (превышения движущего момента над моментом сопротивления). Также к недостаткам данных способов необходимо отнести их трудоемкость, связанную, прежде всего, с балансировкой крупногабаритных конструкций, необходимой для уменьшения влияния массы под действием гравитационных сил, т.к. при штатной эксплуатации в составе космического аппарата на механические устройства они не влияют. При неточной балансировке значительно увеличивается погрешность измерений момента сопротивления ШУ за счет влияния дисбаланса крупногабаритных конструкций, при этом необходимо отметить, что влияние сил дисбаланса для данного способа определения моментов сопротивления исключить невозможно. Кроме этого недостатком является отсутствие возможности автономной проверки моментов сопротивления в механизмах ШУ, что позволило бы на более ранних этапах определять моменты сопротивления в шарнирных устройствах, а соответственно, на ранних этапах отслеживать и устранять ошибки при проектировании и разработки ШУ в случае наземной экспериментальной отработки изделий, а также выявлять неточности и брак при изготовлении летной продукции.

Среди недостатков способа, принятого за прототип, необходимо отметить, что такой способ определения моментов сопротивления, а особенно при определении моментов сопротивления при воздействии экстремальных температур (как правило, для крупногабаритных механических устройств проверки проводятся при температурах минус 100ºС и 100º), достаточно сложно применим к современным конструкциям крупногабаритных космических аппаратов, имеющим большие площади раскрываемых элементов. На сегодняшний день разработаны и эксплуатируются космические аппараты, имеющие в своем составе механическое устройство батареи солнечной, включающее в свой состав пять раскрываемых на угол 180º панелей, предназначенных для размещения на ней фотопреобразовательных элементов площадью 10 м2 (4×2,5 м) и штангу, раскрываемую на угол 90º длиной 3,3 м). Для такого типа конструкции требуется специальное оснащение - стенды раскрытия и огромного размера термобарокамеры (ТБК), а также большой объем энергоресурсов для охлаждения и нагрева конструкции механического устройства в ТБК. При этом необходимо поддерживать определенные температуры на стенде раскрытия и других технологических элементах, чтобы не создать дополнительных сопротивлений при раскрытии механического устройства батареи солнечной (МУ БС). Кроме этого к недостаткам данного способа необходимо отнести тот факт, что при определении моментов сопротивления при экстремальных температурах не оцениваются сопротивления, возникающие в стенде раскрытия при экстремальных температурах. Также данный способ не рассматривает возможности определения запаса движущего момента в ШУ - превышение момента, создаваемого штатными приводами ШУ, над моментами сопротивления ШУ, действующими при раскрытии, для чего собственно и проводится определение моментов сопротивления, действующих в ШУ.

Задачей, на решение которой направлен заявляемый способ, является контроль запаса движущего момента в ШУ крупногабаритных механических устройств космических аппаратов над моментами сопротивления на всем угле раскрытия (в любой точке раскрытия) с повышенной точностью, независимо от габаритов раскрываемых элементов конструкции механического устройства, а также автономное измерение моментов сопротивления, действующего в ШУ.

Указанная задача достигается за счет способа контроля запаса движущего момента в шарнирных устройствах крупногабаритных механических систем космических аппаратов, заключающийся в том, что для определения движущего момента шарнирного устройства (ШУ), установленного на стенде проверок, осуществляют поворот шарнирного устройства с помощью поворотной балки стенда, установленной соосно оси вращения шарнирного устройства и связанной с измерительным устройством. Движущий момент, действующий на всем угле раскрытия шарнирного устройства Мшу(φ), определяют автономно от конструкции крупногабаритного механического устройства, при этом Мшу(φ) является разницей между движущим моментом ШУ Мдв(φ), создаваемым его штатным (например, пружинным) приводом, и моментом сопротивления Мс(φ), возникающим при раскрытии шарнирного устройства в процессе штатной эксплуатации (Мшу(φ)=Мдв(φ)-Мс(φ)), после чего расчетным путем определяют запас движущего момента в ШУ при его раскрытии n(φ) по формуле:

Достигаемый технический результат заключается в более точном определении моментов сопротивления, действующих в шарнирных устройствах, предназначенных для раскрытия крупногабаритных конструкций любых размеров за счет минимизации влияния на измерения моментов сопротивления, факторов, не возникающих при штатной эксплуатации механических устройств космических аппарата, а также снижает трудоемкость и энергозатраты на проведение испытаний, позволяет на более ранних этапах оценить ошибки при проектировании и изготовлении ШУ до их установки в состав крупногабаритного механического устройства, кроме этого позволяет оценить запас движущего момента в ШУ крупногабаритных механических устройств космических аппаратов над моментами сопротивления.

Изобретение поясняется чертежами:

- на фиг. 1 показано крыло панелей БС, установленной на стенд обезвешивания в раскрытом положении;

- на фиг. 2 показано установка ШУ на штатные панели БС (выносной вид Г согласно фиг. 1);

- на фиг. 3 показано автономное ШУ;

- на фиг. 4 показаны виды А и Б согласно фиг. 3;

- на фиг. 5 показан стенд определения Мшу с установленным ШУ;

- на фиг. 6 показан вид В согласно фиг. 5.

Реализация способа контроля запаса движущего момента в шарнирных устройствах крупногабаритных механических систем космических аппаратов заключается в двух основных аспектах:

- автономности изготовления ШУ, как объекта испытаний;

- способе испытаний ШУ при помощи устройства (стенда), обеспечивающего измерение момента ШУ Мшу, действующего при его раскрытии.

Рассмотрим задачу определения запаса движущего момента в ШУ Мшу, а вместе с ним и момента сопротивления, возникающего в ШУ Мс при его раскрытии, на примере ШУ, устанавливаемого в крыло панелей МУ БС космического аппарата. Крыло панелей МУ БС, установленное на систему обезвешивания, показано на фиг. 1, ШУ 1, входящее в состав крыла и соединяющее две смежно расположенные панели 2, 3, представлено на фиг. 2.

Автономность ШУ обеспечивается за счет сборки ШУ со всеми входящими в состав ШУ элементами, создающими сопротивления при его раскрытии штатным (например, пружинным) приводом, такими как участки кабеля, проходящего транзитом через ШУ (предназначены для передачи на космический аппарат электрической энергии, сгенерированной фотопреобразователями, установленными на раскрываемых элементах конструкции механического устройства и передачи сигналов телеметрии на блок управления космического аппарата), датчики телеметрического контроля раскрытого положения ШУ и нажимное устройство для датчика, узлы зачековки ШУ, элементы синхронизации, предназначенные для синхронного раскрытия составных частей механического устройства, а также элементы задержки раскрытия составных частей механических устройств, предназначенных для обеспечения логики раскрытия механического устройства в целом. Сложенное и раскрытое положение ШУ, а также направление его раскрытия представлено на фиг. 4.

Сборка ШУ осуществляется на имитаторах штатных раскрываемых элементов крупногабаритной конструкции механического устройства (далее имитатор), которые по массе в десятки раз меньшей, чем масса штатных элементов, но при этом имеющие посадочные места и поверхности аналогичные штатным, поэтому дополнительными сопротивлениями, действующими на ШУ, за счет массы подвижного имитатора можно пренебречь. Определяемое значение Мшу(φ) можно записать в виде:

- Мшу(φ) - момент, определяемый в процессе раскрытия ШУ (например, датчиком крутящего момента или динамометром);

- Мдв(φ) - момент штатного привода раскрытия ШУ (например, пружина), значение моментов которого (силовая диаграмма) в функции от угла известно заранее, определяется при изготовлении привода;

- Мс(φ) - момент сопротивления в действующий в ШУ;

- φ - угол раскрытия шарнирного устройства.

При известном значении Мшу(φ) имеется возможность определить Мс(φ) по формуле (1):

Зная значение Мс(φ) определяем запас движущего момента в ШУ n(φ) на всем угле раскрытия ШУ, а также в любой точке раскрытия ШУ:

На фиг. 3 представлено автономное ШУ. ШУ условно разделено на две половины ШУ1 и ШУ2. Основанием для сборки данного ШУ являются имитаторы каркасов 4, 5, которые имеют посадочные места для стыковки с ШУ, аналогичные по присоединительным и габаритным размерам посадочным местам, которые необходимы для установки ШУ на панели БС 2, 3. В составе автономного ШУ установлены пружинные привода 6, непосредственно предназначенные для раскрытия ШУ, пружины взведены на определенную величину момента, определяемую моментным ключом при их взведении, данный момент является движущим моментом, действующим в ШУ при его раскрытии - Мдв. Для гарантированной стыковки ШУ при установке на панели крыла БС 2, 3 после испытаний на имитаторах каркасов, в базовых кронштейнах ШУ 7, 8, 9, 10 в местах стыковки предусмотрены пазы. Фиксация положения базовых кронштейнов ШУ производится эксцентриками 11, а также регулировочными винтами 12. Стыковка ШУ с имитаторами каркасов 4, 5 и панелями крыла БС 2, 3 обеспечивается болтами 13. Ввиду наличия сферического подшипника 14, в оси поворота ШУ - при проведении сборки ШУ на имитаторах каркасов обеспечивается параллельность положения осей 15, 16, приведенная на фиг. 4, аналогичная параллельности положения осей 15, 16, которая обеспечивается при установке ШУ в крыло панелей МУ БС.

Кроме того, в состав автономного ШУ входят следующие конструктивные элементы, оказывающие влияния на значение Мшу при раскрытии ШУ в составе панелей крыла МУ БС:

- узел зачековки ШУ 61, предназначенный для фиксации ШУ в раскрытом положении;

- датчик телеметрического контроля 17, фиксирующий факт раскрытия шарнирного узла, при нажатии на него штока 18 посредством пружины 19;

- ролик синхронизации 20 - элемент ШУ, предназначенный для обеспечения синхронного раскрытия панелей в составе крыла панелей МУ БС.

Элементом конструкции автономного ШУ, оказывающим существенное влияние на значение Мшу, является участок кабельной сети 21, 22, проходящий транзитом через ШУ (кабельная сеть осуществляет передачу телеметрического сигнала и электрического напряжения на блок управления космического аппарата). Данный участок монтируется в ШУ с помощью нитяных бандажей 51, пропитанных клеем, которые формируют ее конфигурацию, обеспечивая соосность участка кабеля и оси ШУ (кабель работает на скрутку вокруг собственной оси), данная конфигурация кабеля приводит к наименьшим потерям движущего момента Мдв при раскрытии ШУ из сложенного положения в раскрытое. Излишние участки кабеля 21, 22, монтируемого в состав автономного ШУ, подвязываются технологически к имитаторам каркасов, участки кабеля заканчиваются конструктивными элементами 35, подлежащими сращиванию обжимными сростками 35, 36 с участками кабельной сети, проложенными вдоль панелей в составе крыла МУ БС. Кронштейны 23, 24, 26, 27 предназначены непосредственно для формирования участка кабеля необходимой длины, кронштейны 29, 30 - технологически предназначенные для сохранения конфигурации кабеля при проведении перестановки ШУ с имитаторов каркасов 4, 5 на штатные панели 2, 3, после установки ШУ на панели крыла МУ БС - кронштейны 29, 30 подлежат демонтажу. В процессе перестановки ШУ с имитаторов каркасов, кронштейны 26, 27 посредством крепежных элементов 31, 32 отстыковываются от кронштейнов 25, 28 и устанавливаются на кронштейны 33, 34, аналогичные по конструкции кронштейнам 25, 28, что обеспечивает неизменяемость конфигурации участка кабеля, проходящего в ШУ от конфигурации участка кабеля, имевшей место при монтаже кабеля в автономном ШУ. Кронштейны 25, 28 установлены на элементы 52, которые закреплены к имитаторам каркасов 4, 5 таким образом, что имеют возможность регулировки положения в горизонтальном направлении, для имитации положения кронштейнов 33, 34, установленных на панелях крыла МУ БС, т.е. конструкция имитатора каркаса универсальна и не зависит от конфигурации панелей МУ БС.

На фиг. 5 представлен стенд 53 для определения Мшу, действующего в ШУ при его раскрытии совместно с установленным на его неподвижную балку 39 посредством крепежных элементов 37, 38 ШУ 54, предназначенным для проведения испытаний. ШУ 54 крепится к стенду 35 через неподвижный имитатор каркаса 45. Неподвижная балка 39 посредством пазов, выполненных в ее основании 55, а также пазов, выполненных в основании плиты 40, имеет возможность регулировки положения оси испытываемого ШУ, для обеспечения соосности с осью ролика 41, установленного и закрепленного соосно с поворотной балкой 42, при этом механизм вращения 43 поворотной балки 42 снабжен подшипником для минимизации сопротивлений при развороте поворотной балки 42 в процессе проведения испытаний. Горизонтальность выставки стенда 53 обеспечивается вращением опор 56 с последующей фиксацией их положения гайками 57. Момент сопротивления, возникающий при испытаниях при развороте поворотной балки Мст, определяется заранее при аттестации стенда, зачастую это достаточно малая величина, не оказывающая существенное влияние на результат испытаний, которой можно пренебречь. Имитация воздействия на раскрытие ШУ нагрузок, приходящих от системы синхронизации, заключается в установке на ролик 20 тяги 59, снабженной пружинами 58 и закрепленной на технологическом ролике 60. Пружины 58 обеспечивают заданное значение нагрузки. Поворотная балка 42 посредством штыря 44 соединена с подвижным имитатором каркаса 46. Поворотная балка 42 через ролик 41 и тягу 47, закрепленную на ролике 41, соединена с динамометром 49, установленным на подвижной каретке 50. Каретка обеспечивает удержание ШУ в сложенном положении и за счет своей подвижности имеет возможность перемещаться в направлении Д с определенным шагом, отпуская тем самым ШУ и давая ему посредством пружинных приводов 6 возможность раскрытия. Линейное перемещение подвижной каретки 50 согласовано с угловым разворотом ШУ таким образом, что контроль моментов Мшу, действующих в ШУ, можно определять с шагом раскрытия ШУ до 1º. Измеренное динамометром 49 значение силы за счет заранее известного радиуса ролика 41 пересчитывается в значение момента Мшу. При этом необходимо отметить, что масса подвижного имитатора ШУ мала (около 0,1 кг) и не требует обезвешивания.

В связи с тем что штатная эксплуатация ШУ установленных в крыло МУ БС происходит в условиях вакуума, а также может происходить в условиях пониженных до минус 110ºС и повышенных до 110ºС температур, предусмотрено размещение стенда 35 в термокамере для определения моментов, действующих в ШУ при экстремальных температурах. При этом подвижный имитатор каркаса 45, неподвижный имитатор каркаса 46, неподвижная балка стенда 39 и поворотная балка стенда 42 выполнены из одного материала - для исключения возникновения температурных деформаций при проведении испытаний. На основе результатов раннее проведенных экспериментов определено, что наличие вакуума не оказывает влияние на составные части ШУ и их работоспособность, поэтому испытания по определению движущего момента ШУ при экстремальных температурах проводятся в термокамере.

После определения действующего во время раскрытия в ШУ момента Мшу по формуле 2 определяется момент сопротивления действующий в ШУ при раскрытии Mc, а затем по формуле 3 определяется запас движущего момента в ШУ n(φ) на всем угле раскрытия ШУ.

Таким образом, предложенный способ испытания ШУ, применяемых в составе механических устройств космических аппаратов, отличается от ранее известных объектов патентования. Предложенное техническое решение позволяет на ранних этапах изготовления отследить дефекты при изготовлении ШУ, а также ошибки при проектировании и конструировании вновь создаваемых конструкций, позволяет существенно сократить энергозатраты и трудоемкость на проведение испытаний. Данный способ подходит для определения запаса движущего момента в ШУ крупногабаритных механических системах космических аппаратов над моментами сопротивления для раскрываемых объектов (например, панелей МУ БС, рефлекторов и т.д.) любых габаритных и конструктивных размеров, а также имеющих любую конфигурацию. Используя данный способ при проведениях испытаний ШУ, отсутствует влияние стендов раскрытия (в случае испытаний в составе механических устройств), что позволяет более точно определить значения запасов движущего момента ШУ и подтвердить надежность работы каждого ШУ, применяемого в составе крупногабаритных механических систем космических аппаратов.

Способ контроля запаса движущего момента в шарнирных устройствах крупногабаритных механических систем космических аппаратов, заключающийся в том, что для определения движущего момента шарнирного устройства (ШУ), установленного на стенде проверок, осуществляют поворот шарнирного устройства с помощью поворотной балки стенда, установленной соосно оси вращения шарнирного устройства и связанной с измерительным устройством, отличающийся тем, что движущий момент, действующий на всем угле раскрытия шарнирного устройства Mшу(φ), определяют автономно от конструкции крупногабаритного механического устройства, при этом Mшу(φ) является разницей между движущим моментом ШУ Mдв(φ), создаваемым его штатным, например пружинным, приводом, и моментом сопротивления Mс(φ), возникающим при раскрытии шарнирного устройства в процессе штатной эксплуатации (Mшу(φ)=Mдв(φ)-Mс(φ)), после чего расчетным путем определяют запас движущего момента в ШУ при его раскрытии n(φ) по формуле:



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при исследованиях процессов массопереноса пластичного смазочного материала при работе зубчатых передач.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при исследованиях процессов массопереноса пластичного смазочного материала при работе зубчатых передач.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способу и устройству для испытаний червячных редукторов. В предлагаемом способе ускоренного испытания червячной пары червячного редуктора в качестве пары скольжения сначала проводят первичную макроприработку сопряжения пары скольжения.

Изобретение относится к области испытательной техники и может быть использовано при обкатке и испытании элементов машин. Устройство содержит два нагружателя инерционного действия с присоединительными валами.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытаний на циклическую прочность приводных ремней. Устройство включает электрический двигатель, выполняющий функцию привода, электрический двигатель, выполняющий функцию нагрузочной машины, испытуемый ремень, приводной шкив, нагрузочный шкив, натяжной шкив, натяжной механизм, ролик автоматического натяжения ремня, обеспечивающий его постоянное натяжение, подшипниковый узел, датчик крутящего момента нагрузочной машины, соединительные муфты, тензодатчик, раму, измерительный шкаф, силовой шкаф, в котором находятся преобразователи частоты и рекуператор электрической энергии.

Изобретение относится к машиностроению и ремонту машин, а именно к испытательной технике, и может быть использовано при обкатке и испытании элементов машин. Устройство содержит два нагружателя инерционного действия с присоединительными валами.

Изобретение относится к области испытательной техники. Стенд для моделирования воздействия аэродинамической нагрузки на раскрывающиеся элементы летательных аппаратов содержит основание, на котором неподвижно установлен механизм раскрытия с раскрывающимся элементом и нагружающий механизм, кинематически связанный с раскрывающимся элементом.

Изобретение относится к машиностроению, касается испытательной техники и может быть использовано при испытании агрегатов силовых передач, особенно передач, имеющих длинные валы, например, передач (трансмиссий) хвостовой части вертолетов.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при исследованиях процессов массопереноса пластичного смазочного материала при работе зубчатых передач.

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение в испытательной технике, а именно в стендах для испытания машин, механизмов, валов, агрегатов и приводов.

Изобретение относится к области авиации, в частности к средствам для проведения испытаний приводов и движителей летательных аппаратов. Стенд для определения характеристик электроприводов и движителей беспилотных летательных аппаратов содержит корпус стенда, основание с кронштейнами крепления электропривода и датчика крутящего момента. Корпус стенда содержит узлы крепления нагрузочного устройства или вентилятора-движителя, при этом электропривод соединен с вентилятором посредством валов и муфт. Нагрузочное устройство содержит вентилятор, радиально-кольцевой конфузор и направляющий аппарат. Достигается возможность проведения испытаний электроприводов и движителей на одном стенде. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области испытания узлов летательных аппаратов, в частности к стендам для испытания электромеханических приводов системы уборки-выпуска закрылков. Стенд содержит силовую раму, закрылок, электромеханические приводы, датчики перемещения и нагрузок, шарнирные узлы крепления электромеханических приводов, устройство для создания нагрузки в виде электродинамометров, источник питания и систему автоматического управления. Стенд снабжен устройством для создания переменной аэродинамической нагрузки на закрылок в виде упругих элементов, имитирующих нагрузку на закрылок при выпуске и уборке. Блоком сравнения сравниваются поступающие сигналы от датчиков перемещения электромеханических приводов с заданными программой испытаний и, при необходимости, корректируются перемещения электромеханических приводов. Аварийная защита отправляет аварийные сигналы по перемещению и нагрузке от датчиков перемещения и электродинамометров, установленных на электромеханических приводах, в систему автоматического управления. Обеспечивается возможность проверить функциональные возможности и работоспособность электромеханических приводов уборки-выпуска закрылков, синхронизацию их работы, а также проверить систему автоматического управления приводами. 2 ил.

Изобретение предназначено для контроля технического состояния зубчатых колес и может быть использовано для диагностики рабочего состояния редукторных систем в процессе их эксплуатации. Способ бесконтактного контроля рабочего состояния редукторных систем в процессе их эксплуатации заключается в том, что устанавливают неподвижный бесконтактный оборотный датчик, на диске или валу зубчатого колеса устанавливают возбудитель. Регистрируют электрические импульсы, полученные в результате взаимодействия возбудителя оборотной метки с оборотным датчиком. Измеряют временные интервалы между оборотными импульсами и получают информацию о периоде вращения зубчатого колеса. На неподвижной части корпуса редуктора устанавливают неподвижный бесконтактный (периферийный) датчик, выполненный в виде круглого волновода - волноводный датчик с диэлектрическим заполнением. Возбуждают и формируют в волноводном датчике электромагнитный поток излучения с длиной волны, в несколько раз меньшей размеров контролируемого зубца. Затем сформированный поток излучения направляют перпендикулярно оси вращающегося зубчатого колеса на контролируемые зубцы. Принимают отраженный от них поток излучения. Выделяют информационные сигналы. Измеряют амплитуду и длительность полученных информационных сигналов. Определяют отношения измеренных длительностей информационных сигналов к периоду вращения зубчатого колеса и получают их относительные временные оценки. Сравнивают найденные текущие значения амплитуд и относительные значения длительностей информационных сигналов с соответствующими опорными величинами, полученными в начале эксплуатации зубчатого колеса, и по результатам сравнения судят о степени износа зубчатого колеса. Устройство содержит периферийный бесконтактный датчик, формирователи прямоугольных импульсов, генератор тактовых импульсов, схему сравнения, блок управления, оборотный бесконтактный датчик, возбудитель оборотной метки, круглый волновод, заполненный диэлектриком, генератор электрических колебаний СВЧ диапазона, циркулятор, амплитудный детектор, микроконтроллер, содержащий генератор тактовых импульсов, АЦП, счетчики тактовых импульсов, схемы сравнения и ПК. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к контрольно-диагностическому оборудованию - устройствам для измерений и испытаний, в частности к испытательным стендам, применяемым при проведении виброакустических стендовых испытаний электромеханического усилителя рулевого управления транспортного средства (ЭУРУТС) в условиях акустической безэховой камеры. Стенд содержит объемный несущий каркас, на котором установлен испытываемый ЭУРУТС, взаимодействующий с устройством нагружения, измерительные микрофоны, регистрирующую и анализирующую аппаратуру, источник питания постоянного тока электродвигателя ЭУРУТС. Испытываемый ЭУРУТС установлен на поперечине панели приборов, имеющей электронный имитатор тахометрического сигнала и пульт управления, смонтированной посредством кронштейнов на объемном несущем каркасе. ЭУРУТС содержит с одной стороны входной вал с рулевым колесом, на котором закреплен датчик скорости, состоящий из инерционной массы с плечом, шестерни редуктора, информационного диска и оптического датчика, а с другой стороны, выходной вал, соединенный с валом устройства нагружения. Обеспечивается качественное проведение акустических измерений за счет исключения влияний паразитного шумового излучения, формируемого техническими устройствами, не входящими в состав исследуемых объектов. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стендам для испытаний червячных редукторов. Стенд содержит основание с установленным на нем электродвигателем с ременной передачей, два одинаковых конических редуктора, связанных между собой торсионом с датчиком момента его закрутки, вторые шестерни конических редукторов связаны валами с червячными колесами двух одинаковых испытуемых червячных редукторов, червяки которых зубчатыми муфтами блокируются с солнечными шестернями двух одинаковых планетарных редукторов, у которых водила жестко связаны между собой валом с установленным на нем ведомым шкивом ременной передачи. Технический результат заключается в возможности проведения измерений фактических крутящих моментов на червяке каждого испытуемого редуктора как по величине, так и по направлению. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытательным стендам конических редукторов со встроенными муфтами. Устройство содержит электродвигатель, планетарный и червячный редукторы, у которых коронная шестерня связана с шестерней испытуемого редуктора, водило через торсион и многозвенный карданный вал - с его колесом, а солнечная шестерня связана с колесом червячного редуктора, в котором червяк выполнен подвижным в осевом направлении и через подшипниковый узел и шайбу взаимодействует поочередно с двумя штоками датчиков давления, регистрирующих значения крутящего момента закрутки валов в контуре, которая проводится вращением червяка от ручного привода или от второго электродвигателя. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей стенда. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к испытательной технике. Нагружающее устройство содержит привод, корпус с крышкой, выполненной с полым валом, установленный в крышке шестеренчатый редуктор, малая шестерня которого установлена на валу привода, а большая - на полом валу крышки, винтовую передачу, установленную в полом валу крышки, волновой редуктор, жесткое колесо которого скреплено с корпусом, а гибкое колесо - с винтом винтовой передачи, и генератор волн деформаций, соединенный с большой шестерней шестеренчатого редуктора, причем гайка винтовой передачи в виде пиноли связана с крышкой посредством шпоночного соединения, и упорный подшипник. Устройство снабжено второй крышкой с резьбовым отверстием, цилиндром, торец которого выполнен с радиальными пазами, упорной гайкой и штифтами. Фланец с отверстиями гибкого колеса волновой передачи и фланец с отверстиями винта винтовой передачи соединены с цилиндром посредством штифтов, установленных в отверстиях фланцев и в радиальных пазах торца цилиндра, связанного с корпусом, упорной гайкой и второй крышкой упорным подшипником, а наружный конец полого вала крышки корпуса снабжен резьбой. В корпусе в зоне упорного подшипника выполнена кольцевая канавка с установленными в ней тензорезисторами, соединенными в тензометрический мост, преобразующий деформацию корпуса в электрическое напряжение, пропорциональное развиваемой силе. Технический результат заключается в расширении возможностей применения нагружающего устройства в различных областях техники. 2 ил.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для создания тянущих и толкающих усилий в силовых цепях испытательных стендов, для тарировки датчиков силы, испытания материалов на прочность, в качестве приводов исполнительных механизмов, в качестве домкратов и прессов. Устройство содержит привод, корпус с крышкой, выполненной с полым валом, установленный в крышке шестеренчатый редуктор, малая шестерня которого установлена на валу привода, а большая - на полом валу крышки, винтовую передачу, установленную в полом валу крышки, волновой редуктор, жесткое колесо которого скреплено с корпусом, а гибкое колесо - с винтом винтовой передачи, и генератор волн деформаций, соединенный с большой шестерней шестеренчатого редуктора. Гайка винтовой передачи в виде пиноли связана с крышкой посредством шпоночного соединения. Винт винтовой передачи выполнен двухсторонним, снабженным второй гайкой в виде пиноли, связанной со второй крышкой посредством шпоночного соединения, а фланец винта установлен между корпусом и второй крышкой с возможностью вращения. Технический результат заключается в упрощении конструкции, уменьшении веса конструкции, увеличении хода пинолей. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытательным стендам для ременных передач. Стенд содержит основание, установленные на тихоходном валу через карданный вал два разновеликих шкива, электродвигатель с регулируемыми оборотами вращения, шарнирно закрепленный кронштейн с ответными шкивами. Нагружателем контура служат сами испытуемые ремни, а ограничителем крутящего момента является установленная на быстроходном валу в кронштейне центробежная колодочная муфта, у которой центральный вал связан через пружину кручения с одним из шкивов, а барабан - жестко со вторым шкивом. Показания крутящего момента контролируются по указателю, который трансформирует через несамотормозящуюся винтовую передачу взаимное угловое смещение шкивов в осевое его перемещение. Технический результат заключается в повышении эксплуатационных качеств стенда. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при исследованиях работы реальных зубчатых колес механических передач, работающих со смазыванием. Устройство содержит центральный диск, выполненный с рабочей поверхностью в виде чередующихся выступов и впадин, два крайних диска диаметром, равным диаметру окружности выступов центрального диска, и размещенные между центральным и крайними дисками промежуточные диски диаметром, равным диаметру окружности впадин центрального диска. На боковой поверхности промежуточных дисков - на границах перехода выступов во впадины и, наоборот, на рабочей поверхности центрального диска - расположены перемычки, ширина которых равна ширине промежуточных дисков, а высота равна высоте выступов относительно впадин на центральном диске. Центральный диск выполнен по своей ширине составным, состоящим из совокупности отдельных, идентичных друг другу по своим профилям элементов. Все диски сопряжены между собой посредством стяжного крепежа, устанавливаемого в сквозных соосных отверстиях, выполненных в дисках. Ширина промежуточных дисков задается исходя из условий работы роликового образца с центральным диском максимальной ширины. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей устройства. 4 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для определения запаса движущего момента в шарнирных устройствах космических летательных аппаратов над моментами сопротивления как в нормальных условиях, так и при экстремальных температурах. Реализация заявляемого способа достигается за счет автономного от конструкции крупногабаритного механического устройства определения момента ШУ, действующего на всем угле раскрытия шарнирного устройства. Автономность шарнирного устройства обеспечивается за счет сборки ШУ со всеми входящими в состав ШУ элементами, создающими дополнительные сопротивления при его раскрытии штатным, например пружинным приводом, такие как участки кабеля, проходящего транзитом через ШУ, датчики телеметрического контроля, узлы зачековки ШУ, узлы, предназначенные для синхронного раскрытия отдельных элементов механического устройства, а также для задержки раскрытия отдельных элементов шарнирного устройства, обеспечивая логику раскрытия механического устройства в целом. Сборка ШУ осуществляется на имитаторах штатных раскрываемых элементов крупногабаритной конструкции механического устройства, которые по массе в десятки раз меньше, чем масса штатных элементов, но при этом имеют посадочные места и поверхности, аналогичные штатным, поэтому дополнительными сопротивлениями, действующими на шарнирное устройство, за счет массы подвижного имитатора можно пренебречь. После определения значения момента ШУ имеется возможность определения запаса движущего момента в ШУ по формуле. Технический результат заключается в повышении точности определения моментов сопротивления, действующих в ШУ. 6 ил.

Наверх