Стенд для динамических испытаний изделий

 

Изобретение относится к технике динамических испытаний изделий. Цель изобретения - упрощение конструкции стенда и расширение его эксплуатационных возможностей. В предлагаемом стенде испытательное ускорение формируется путем попеременного соединения платформы 3, на которой устанавливается испытуемое изделие t с предварительно раскрученными в противоположных направлениях маховиками . 5 и 6 с помощью переключаемой электромагнитной муфты. Маховики установлены концентрично. Муфта содержит , два кольцевых индуктора, установленных по периметрам маховиком и выполненных каждый с тороидальным магнитопроводом 9(10), в полости которого размещена обмотка 11(12) возбуждения и четыре якоря 13 и 1, установленных попарно диаметрально противопо ложно на платформе и размещенных в круговых рабочих зазорах 15 и 16 магнитопроводов. Устройство управления муфтой включает задатчик и датчик угловой скорости платформы, элемент сравнения и два однополяр (Л С з - 3 СО 00 о 05 4ь Фиг1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

PECflVSlNH

Al (51) с 01 М //08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЭФ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHAM

ПРИ ГННТ СССР (21) 4739731/28 (22) 25.09.89 (46) 15.12.91 ° Бюл. М 46 (71) 8ладимирский политехнический институт (72) JI.М. Самсонов, A.Н. Семенюк. и С.П. Ципляков (53) 620.178.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 1483308, кл. G 01 М 7/08, 1987.

Авторское свидетельство СССР

N 15/3362, кл. G 01 М -7/00, 1987. (54) СТЕНД ДЛЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТА НИЙ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к технике динамических испытаний изделий.

Цель изобретения - упрощение конструкции стенда и расширение е го эксплуатационных возможностей. 8 предлагаемом стенде испытательное ускорение

2 формируется путем попеременного соединения платформы 3, на которой ус-: танавливается испытуемое изделие 4 с предварительно раскрученными в противоположных направлениях маховиками .

5 и 6 с помощью переключаемой элект" ромагнитной муфты. Маховики установлены концентрично. Муфта содержит два кольцевых индуктора, установленных по периметрам маховиком и выпол-, ненных каждый с тороидальным магни" топроводом 9(10), в полости которого ° размещена обмотка 11(12) возбуждения; и четыре якоря 13 и 14, установлен- ных попарно диаметрально противоположно на платформе и размещенных в круговых рабочих зазорах 15 и 16 магнитопроводов. Устройство управления муфтой включает задатчик и датчик угловой скорости платформы, элемент сравнения и два однополяр"

l 698664 ных усилителя постоянного тока, вход одного из которых соединен с выходом элемента сравнения непосредст- венно, а вход другого - через инвертор. Указанная компоновка и связи элементов, а также конструкция муфты обеспечивают возможность повышения ускорения за счет снижения момента инерции платформы и упрощение конструкции за счет исключения реверсивного привода осевого перемещения платформы. 5 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к цент . робежным стендам для динамических испытаний изделий.

Целью изобретения является упрощение конструкции стенда и расширение его эксплуатационных возможностей. 20

Цель достигается за счет уменьшения количества механических приводов и облегчения платформы, На фиг.l изображен описываемый

; центробежный испытательный стенд; на фиг.2 — то же, вид сверху; на фиг.3 - схема устройства управления муфтой; на фиг.4 и 5 - эпюры ускорений, действующих на испытуемое изделие. 30

Стенд содержит основание 1, установленную на нем посредством оси 2 платформу 3 в виде балки, служащую для размещения испытуемого изделия 4, два соосных платформе 3 и концентричных один другому маховика 5 и 6 с приводами 7 и 8 их вращения в противоположных направлениях, устройство для связи платформы 3 с маховиками

5 и 6, выполненное в виде переключае- 40 мой электромагнитной муфты, включающей два установленных по периметру маховика 5 и 6 кольцевых индуктора, каждый из которых состоит из тороидального магнитопровода 9 или 10 45 и обмотки ll или 12 возбуждения, и четыре якоря 13 и 14, установленных попарно диаметрально противоположно на платформе 3 и размещенных в круговых рабочих зазорах 15 и 16 магнитопроводов 9, 10. Обмотки 11, 12 электромагнитной муфты подключены к источнику питания (не показан) че- . рез устройство управления муфтой, включающее задатчик 17 и датчик 18 ,угловой скорости платформы 3, элемент

19 сравнения сигналов задатчика 17 и датчика 18, инвертор ?0 и однопо,"лярные усилители 21 и 22 постоянного

1 тока, к выходам которых через токосьемник 23 подключены обмотки 11, 1?.

Выход элемента 19 сравнения соединен:i с входом усилителя 3 1 непосредственно, а с входом усилителя 22 - через инвертор 20. На периферии платформы

3 установлены поворотный стол 24 для закрепления испытуемого изделия 4 и противовес ?5 стола 24. Кроме того, на платформе 3 установлен привод 26, связанный со столом 24 трансмиссией в виде углового редуктора ?7 и карданной передачи 28.

Привод 26 поворотного стола 24 также может быть снабжен устройством управления (не показано), включающим задатчик и датчик угла поворота стола ?.4, выходы которых подключены к измерителю рассогласования сигналов задатчика и датчика угла поворота стола 24, выход которого подключен к усилителю постоянного. тока, управляющего приводом 26.

Центробежный испытательный стенд работает следующим образом.

Приводы 7 и 8 разгоняют маховики

5 и 6 до расчетных угловых скоростей, По сигналу задатчика 17 угловой скорости платформы 3 усилитель 21 постоянного тока (УПТ) нагружают обмотку

11 возбуждения одного индуктора, установленного на маховике 5, постоянным током, в результате чего создается магнитный поток в зазоре соответствующего магнитопровода 9. При этом магнитный поток замыкается через якоря 13, Поскольку якоря 13 перемещаются относительно индуктора, то магнитный поток индуцирует в них переменные ЭДС и вихревые токи, взаимодействие которых с магнитным потоком индуктора создает вращающий момент, увлекающий платформу 3 за маховиком

5. Величина крутящего момента зависит от интенсивности создаваемого в рабочем зазоре 15 индуктора магнитного потока. При превышении сигналом

20

5 16986 датчика 18 сигнала задатчика 17 угловой скорости платформы 3 выходной сигнал элемента 19 сравнения изменяет знак, УПТ 21 отключается (так как он усиливает сигналы одной полярнос5 ти), а обмотка 12 возбуждения дру- гого индуктора запитывается от УПТ

22 током, пропорциональным амплитуде выходного сигнала элемента 19 сравнения. При этом платформа 3 тормозится, что приводит к уменьшению абсолютного ускорения, действующего на базовую точку. испытуемого изделия 4.

Таким образом, изменяя ток в обмотках 15

11 и 12 возбуждения индукторов, сообщают платформе 3 заданное вращение, обеспечивая при этом воспроизведение в базовой точке изделия 4 требуемого абсолютного ускорения.

Для обеспечения совпадения оси чувствительности изделия 4 с направлением вектора абсолютного ускорения поворотный стол 24 с изделием 4 поворачивают на угол М. относительно платформы 3 приводом 26 по заранее рассчитанному закону (Фиг.4). При испытании изделия 4 на воздействие продольной (вдоль оси X изделия, фиг.5) и поперечной (вдоль оси Y изде- 0 лия) составляющих иэделие 4 дополнительно поворачивают на угол 0С или на угол = К+ р относительно плат" формы 3, имитируя наличие параэитной боковой составляющей ускорения. 35

Расположение маховиков концентрично один другому и предложенная конструкция электромагнитной муфты позволяют расширить диапазон воспроизводи- 40 мых ускорений за счет уменьшения момента инерции платформы и упростить конструкцию стенда за счет исключения реверсивного привода осевого перемещения платформы.

Формула изобретения

Стенд для динамических испытаний изделий, содержащий основание, ус-тановленную на нем с возможностью вращения платформу, служащую для размещения испытуемого изделия, уста" новленные соосно платформе два махо-. вика с приводами их вращения в противоположных направлениях и переклю-; чаемую электромагнитную муфту для связи платформы с маховиками, включающую индукторы, обмотки возбуждения которых размещены на магнитопроводах, якори и устройство управления, о т л и-. ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции и расширения эксплуатационных возможностей, махо-, вики расположены концентрично, электромагнитная муфта содержит два кольцевых индуктора, установленных по периметрам маховиков и выполненных каждый с имеющим круговой рабочий зазор тороидальным магнитопроводом, в полости которого размещена обмот- ка возбуждения, и четыре якоря, кото рые установлены на платформе попар" но диаметрально протйвоположно и размещены в рабочих зазорах магнито" проводов, а устройство управления включает задатчик и датчик угловОЙ скорости платформы, соединенный с их выходами элемент сравнения, два од" нополярных усилителя постоянного тока, к выходам которых подключены обмотки возбуждения индукторов, и инвертор, при этом выход элемента сравнения соединен с входом одного усилителя постоянного тока непосредственно, а с входом другого усилите- ля постоянного тока - через инвертор.

1698664

1698664

Составитель В. Шехтер

Техред А.Кравчук Корректор,А. Обручар

Редактор А. Маковская

Заказ 4386 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д ° 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина,101