Стенд угловых колебаний
Изобретение относится к измерительной технике и представляет собой устройство для исследования и тарировки датчиков угловых колебаний, Сущность изобретения: стенд представляет собой тороидальный контур с встроенным магнитогидродинамическим насосом, имеющим вращательную степень свободы. Разработанный стенд позволяет создавать угловые колебания,закон изменения которых может быть задан законом изменения электрического тока. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)я 8 06 8 1/04
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4815333/10 (22) 18,01.90 (46) 07.08,92. Бюл. К 29 (71) Казанский авиационный институт им.
А, Н.Туполева (72) М,И.Нургалиев и Л.M,Óðìàí÷ååâ (56) Авторское свидетельство СССР
М 459834, vn, 6 01 Р 21/00, 1975.
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к преобразователям электрических сигналов в угловые колебания, предназначенным для градуирования, калибровки и проверки датчиков угловых скоростей и ускорений., Известно устройство для градуировки угловых акселерометров, содержащее платформу для размещения акселерометров, тормозные колодки, привод, выполненный в виде, пары винт-гайка, вал, снабженной управляемым по скорости вращения маховиком.
Недостатками устройства являются малый диапазон воспроизведения угловых ускорений,, с л ож н ость ре гул и ро в ки, невозможность создания ускорения, изменяющегося по заранее заданному сложному закону.
Наиболее близким к предлагаемому по гехнической сути является стенд угловых ускорений, содержащий вал с платформой; взвешенные в аэростатическом подшипки<е, тормозное устройство, привод, густоте1ый цилиндр, внутри которого размещен
SU 175244ЬА1 (54) СТЕНД УГЛОВЫХ КОЛЕБАНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и представляет собой устройство для исследования и тэрировки датчиков угловых колебаний, Су цность изобретения: стенд представляет собой тороидальный контур с встроенным магнитогидродинамическим насосом, имеющим вращательную степень свободы. Разработанный стенд позволяет создавать угловые колебания, закон изменения которых может быть задан законом изменения электрического тока, 1 ил. ротор привода, выполненного в виде высокооборотного двигателя, Недостатками устройства являются малый диапазон воспроизведения угловых ускорений, невозможность воспроизведения угловых ускорений, изменяющихся по заранее заданному сложному закону.
Целью изобретения является повышение диапазона воспроизводимых угловых ускорений и воспроизведение ускорений сложной формы.
Цель достигается тем, что в стенде угловых ускорений привод выполнен в виде диэлектрического тороидального контура, заполнекного электропроводящей жидкостью, с равномерно расположенными по периметру магнитогидродинэмическими преобразователями, каждый из которых выполнен в виде пары постоянных магкитов, расположенных соосно с валом, соориенти рованных разноименными полюсами один навстречу другому и закрепленных на противоположных говерхн остях тороидального контура, и пары электродов, подключенных к источнику тока и расположенных перпен.дикулярно оси вала.
1752446
ИВ1
p=
F = 1<181„
На чертеже представлена конструкция и схема включения вибростенда угловых Колебаний, ТороиДальный контур 1, изГОтовлен ibid из диэлектрика, заполнен элактропроводя- 5 щей жидкостью 2, На -,ороидальном контуре по диаметру; HB противополо>кных сторонах, установлены два идентичных магнитогидродинамических (ЛГД) преобразователя, состоящие из электродов 3 — 6 и из 10 постоянных маГнитов 7 и 8. ТорОИДальный контур, встроенный в платформу 13, предназначен для установки объекта 11 испытаний. Платформа 13 имеет возможность вращательного движения ввиду va»u:ivy. 15> подшипника 9, установленного на валу 14, Тороидальный контур может быть изготовлен из керамики, стекла, фторопласта, полиэтилена и др., электроды 3-6 — из инертного к злектропроводящей жидкости ме- 20 талла. В качестве электропроводящей жидкости могут прпйняться-электролиты, PT JTЬ.
Стенд работает следующим образом.
В исходном состоянии генератор 12 то- 25 ка вьвлючен, через электроды 3 — 6 и жидкость 2 электрический ток не протекает.
Контур 1 с платформОЙ 12 и жидкость 2 находятся в неподви>кном состоянии.
При включении генератора тока через 30 электроды и жидкость начинает протекать ток 1. ПО закону БиО-Савара., на провод-! О( с токсм (на жидкость, в магнитном поле с индукцией В деЙс) вует сила F, 5
ГДе 1(коэффициент про п0рЦиoнйльн ости, зависящий От конструкции;.
 — величин;. Магнитной индукции. — длина проводника с током.
Жидкость начинает двигаться по контуРу
Закон дви>>(ения жидкости Оудет Определяться законом изменения тока 1, Корпус
1 имеет возможнОсть Вращэтьтся вокруГ Оси
BGl 8, поэтому Г!ри движении х(идкости в одну сторону корпус движется в протиьоположную сторону согласно закону сохранения момента количества движения.
При заданном синусоидальном токе корпус I и вместе с ним датчик будут испытывать угловые колебания с той же частотой, амплитуда которых будет прямо пропорциональна амплитуде протекающего через жидкость тока I при постоянных Б, 1иk, Установленные на вибраторе два МГД преобразователя предназначены для создания вращательного момента и для симметричного распределения масс относительно оси, Установка большего количества МГД преобразователей увеличивает амплитуду угловы колебании, Постоянный магнит 1 мо>кет быть выполнсн в виде двух профилированных дисков, органично вписывающихся в корпус, Вдоль большого и малого радиуса внутренней полости тороида могут располагаться кольцевые электроды, обеспечивающие прохо>кдение тока чсрез рабочую жидкость.
Вибратор для обеспе ения вращательной степени свободы может устанавливаться на подшипник, подвешиваться на неупругую нить и т.д, Преимуществом вибрэтора является то, что он одинаково хорошо работает при flpoизвольной ориентации B пространстве, Предлагаемый стенд имеет малые нели-. нейные иска>кения формы механических колебаний, что обеспечивается минимальным количеством промежуточных преобразователей ме>кцу объектом испь.таний и электрическим током, генерирующим колебания рабочей жидкости; обладает возмо>кностыо создания угловых колебаний в широком ди;".ïàçoHå частот, от нуля до мегагерц.
Постоянное по амплитуде угловое ускорен 18 при постоянстве амплитуды тока объясняется тем, что сила, действующая на жидкость, постоянна при постоянстве В, 1, 1.
Сила F- создает угловое ускорение массы rn жидкости по формуле
ГДе m — масса рабочей жидкости; о> — угловое ускорение;
8 — радиус Koliòóðà.
Так как масса жидкости в контуре постоянна, -o и ускорение будет постоянной ве»и иной, Это удо" Hî при снятии амплитудно-час очных характерис.гик (АЧХ) датчиков, Для получения АЧХ по скорости достаточно значения АЧХ по ускорени о разделить на =îîòâåòñòâóþùåå значение частоты, так как угловая скорость у равна rp =
= (1)/и, где и - частота колебаний.
Для получения РЧХ по угловому смещению р == р/в, где cD — угловое смещение (угол поворота).
Предлагаемый стенд позволяет плавно регулировать значения амплитуд угловых ускорений, создавать угловые ускорения, изменя ощиеся по любому закону (это обеспечивается формированием электрического тока изменяющегося по определенному за1752446
Составитель M.Hópãàëèeâ
Техред M.Moðãåíòàë Корректор E.Папп
Редактор О.Хрипта
Заказ 2718 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 кону и подачей его на генератор тока); авто- . матизировать процесс исследования и испытания датчиков угловых колебаний, что обеспечивается созданием программы испытаний для вычислительной машины, кото- 5 рая может вырабатывать команды в виде электрических сигналов с последующей подачей их на стенд.
Формула изобретения
Стенд угловых колебаний, содержащий 10 источник тока, вал с платформой, систему подвеса и привод, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона воспроизводимых угловых ускорений, привод выполнен в виде диэлектрического тороидального контура, заполненного электроп роводящей жидкостью, с равномерно расположенными по периметру мэгнитогидродинамическими преобразователями, каждый из которых выполнен в виде пары постоянных магнитов, расположенных соосно с валом, сориентированных разноименными полюсами навстречу друг другу и закрепленных на противоположных поверхностях тороидального контура, и пары электродов, подключенных к источнику тока и расположенных перпендикулярно к оси вала.
