Стенд для динамических испытаний изделий

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК я)л G 01 М 7/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1700413 (21) 4871098/28 (22) 02,10,90 (46) 30,01,93. Бюл. ¹ 4 (71) Владимирский политехнический институт (72) А,Н.Семенюк (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1700413, кл,.G 01 М 7/08, 1989. (54) СТЕНД ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к технике испытаний изделий на воздействйе импульсных линейных ускорений и обеспечивает расширение эксплуатационных возможностей стенда за счет увеличения амплитуды воспроизводимого ускорения и крутизны его переднего фронта. В стенке для динамических испытаний изделий передний фронт ускорения формируется при разгоне планшайбы, установленной на вращающейся платформе с возможностью вращения вокруг оси, параллельной оси вращения платформы, с помощью инерционного механизма разгона, Изобретение относится к испытательной технике, в частности к ротационным испытательным стендам для испытания изделий на воздействие линейных ускорений, и является усовершенствованием известного стенда, Известный стенд для кинематических испытаний содержит основание, установленную на нем платформу с приводом ее вращения, установленную на периферии платформы с возможностью вращения относительно оси, параллельной оси враще. Ж„„1791746 А2

Для предотвращения снижения угловой скорости платформы, обусловливаемого увеличением ее момента инерции при перемещении инерционных масс механизма разгона, стенд снабжен устройством для стабилизации угловой скорости платформы, Это устройство включает ротор, установлен- ный на платформе с возможностью вращения относительно ее оси, соединяющие ротор с платформой пружины растяжения, создающие момент вращения, дейетвующий на платформу по направлению.ее вращения, и.средства фиксации ротора в исходном положении, В платформе по дугам окружности с центром, лежащим на оси ее вращения, выполнены отверстия для размещения пружин растяжения, Каждая пружина растяжения соединена с ротором пальцем, который свободно установлен в пазе ротора и может западать в отверстие йлатформы. Средства фиксации механизма разгона и ротора имеют общие привод и фиксирующий орган, 1 з.п, ф-лы, 5 ил. ния платформы, планшайбу с приводом ее вращения, включающим двигатель с угловым редуктором и инерционный механизм разгона, установленный на периферии планшайбы с возможностью поворота относительно оси, параллельной оси вращения платформы, и включающий две инерционные массы, размещенные в радиальных направляющих, выполненных в платформе .перпендикулярной оси входного вала редуктора, шкива, закрепленного на входном валу этого редуктора в центре платформы, 1791746 двух гибких тросов, одни концы которых связаны с массами, а вторые закреплены на шкиве, каждая из масс выполнена с установленным на ней с возможностью вращения барабаном, на торцах которого закреплены 5 зубчатые колеса, находящиеся в зацеплении с зубчатыми рейками, закрепленными на платформе вдоль направляющих, трос прикреплен к барабану с возможностью навивки на него при перемешении массы к периферии 10 платформы, в конце направляющих на периферии платформы установлены амортизаторы, стол для закрепления испытуемого изделия, размещенный на планшайбе, привод поворота стола, средства фиксации инер- 15 ционного механизма разгона планшайбы, связанные са шкивом л систему управления, Недостатком стенда являются ограниченные эксплуатационные возможности стенда, выражающиеся в недостаточно вы- 20 сокой амплитуде и крутизне переднего фронта линейного ускорения, вследствие уменьшения угловой скорости платформы за счет увеличения ее момента инерции при перемещении подвижных элементов. 25

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей за

: счет увеличения амплитуды воспроизводи мого ускоренйя и крутизны его пеаецнего фронта, 30

Г1оставленная цель достигается тем, чта в стенде для динамических испытаний изделий, содер>кащем основание, установленную на нем платформу с приводом ее врашения, установленную на периферии 35 платформы с возможностью вращения относи гельно оси, параллельной оси вращения платформы, планшайбу с приводам ее вращения, включающим двигатель с угловым редуктором и инерционный механизм 40 разгона, установленный на периферии планшайбы с возможностью поворота относительно оси, параллельной оси вращения платформы, и включающий две инерцион- . ные массы, размещенные в радиальных на- 45 правляющих, выполненных в платформе перпендикулярна оси входного вала рецуктора, шкива, закрепленного на входном валу этого редуктора в центре платформь, двух гибких тросов, одни которых связаны с 50 массами, а вторые закреплены на шкиве, каждая из масс выполнена с установленным на ней с возможностью вращения барабаном, на торцах которого закреплены зубчатые колеса, находящиеся в зацеплении с 55 зубчатыми рейками, закрепленными на платформе вдоль направляющих, трос прикреплен к барабану с возможностью навивки на него при перемещении массы к периферии платформы, в конце направляющих на периферии платформы установлены амортизаторы, стол для закрепления испытуемого изделия, оси размещенный на планшайбе, привод поворота стола, средства фиксации инерционного механизма разгона планшайбы, связанные со шкивом и систему управления, он снабжен устройством для стабилизации угловой скорости платформы, включающим ротор, установленный на платформе с возможностью вращения относительно ее аси, соединяющие ротор с платформой пружины растяжения, расположенные с возможностью создания момента вращения, действующего на платформу по направлени о ее вращения, и средства фиксации ротора относительно платформы в исходном положении, а платформа по дугам окружности с центром, ле>кащим на оси ее вращения, выполнены отверстия для размещения в них пружин растяжения, а соединение каждой пружины, растяжения с ротором осуществлено посредством пальца, свободно установленного в пазе, выполненном в роторе с возма>кностью задания его в отвер стие платформы, средства фиксации инерционного механизма разгона и ротора имеют общие привод и фиксирующий орган, выполненный в виде ступ нчатого штока, ступень большего сечения которого расположена в центральном отверстии ротора, Сущность изобретения поясняется черте>ками, где на фиг.1 показан описываемый стенд для динамических испытаний изде-. лий; на фиг.2 — то же, вид сверху; на фиг.3-. разрез  — В на фиг.1; на фиг.4 — вид А на фиг,3; на фиг,5 — вид Б на фиг.4, Стенд содержит установленную на неподвижном основании 1 платформу 2 с приво,цам ее вращения и противовесом 3. На периферии платформы 2 установлена с возмо>кностыа вращения относительно оси, параллельной оси вращения платформы 2, планшайба 4 в виде балкл, снабженная противовесом 5 и приводом ее вращения, включаloщим двигатель 6, закрепленный на диаметральна противоположной планшайбе 4 старане платформы 2 и связывающие двигатель 6 с планшайбой 4 вал 7 и угловой редуктор 8, установленный на платформе 2.

На периферии планшайбы 4 с возможность.о вращения относительно оси, параллельной оси вращения платформы 2, установлен поворотный стол 9 для закрепления испытуемого изделия 10, при этом ось поворота стола 9 в исходном положении размещена на оси вращения платформы 2, Стол 9 снабжен приводам 11, размещенным на планшайбе 4 вблизи оси ее вращения и связанным со столом 9 посредством карданной передачи 12 и углового редуктора 13, 1791746 установленного на планшайбе 4, Планшайба 4 снабжена инерционным механизмом разгона, включающим две массы 14, размещенные в радиальных направлениях 15, выполненных в платформе 2 перпендикулярно валу 7, шкив 16, закрепленный на валу 8, навиваемые на шкив 16 гибкие тросы 17, концы которых закреплены на массах 14, амортизаторы 18, установленные на периферии направляющих 15, и средства фиксации шкива 16 в исходном положении на платформе 2, по ее оси. В опорах 22 качения, выполненный внутри каждой из масс

14, на валу 23 закреплен барабан 24 для навивки гибких тросов 17, на периферии барабана 24 установлены цилиндрические зубчатые колеса 25, взаимодействующие и ри движении масс 14 с зубчатыми рейками

26, закрепленными на платформе 2 вдоль направляющих 15. На платформе 2 с возможностью вращения относительно оси, параллельной оси ее вращения, установлен ротор 26. Опорами качения ротора 26 служат ролики 27. Ротор 26 связан с платформой 2 посредством пружин 28 растяжения и зафиксирован в исходном положении от yrtl0Boro перемещения штоком 20, размещенным в отверстии 29 ротора 26. Сечение штока 20 выполнено квадратным и дискретíо изменяемым по длине, Сечения отверстий 20 и 29 также выполнены квадратными и соответствуют сечениям штока 20. Пружины 28 размещены в отверстиях 30 платформы 2, выполненных по дуге окружности с центром на оси вращения платформы 2.

Концы. пружины 28 закреплены на пальцах

31, которые размещены в пазу 32 ротора 26, Стенд работает следующим образом.

Испытуемое изделие 10 закрепляют на столе 9, планшайба 4 устанавливается на платформе 2 таким образом, чтобы ось вращения стола была размещена на оси вращения платформы 2. На шкив 16 навиваются гибкие тросы 17 шкив 16 фиксируется штоком 20 электромагнита 21. Массы 14 размещаются на максимально близком (или заданном в зависимости от требуемой интенсивности нарастания ускорения) расстояния от оси вращения платформы 2, при этом гибкие тросы 17 с барабанов 24 смотаны, а их концы закреплены на барабанах 24, Платформа 2 раскручивается до заданной угловой скорости, которая в дальнейшем поддерживается постоянной. Электромагнит 21 посредством опускания штока 20 освобождает шкив 16 и массы 14, которые в свою очередь поддействием центробежных сил начинают ускоренно перемещаться к периферии платформы 2. При этом падение угловой скорости основной платформы 2 за

10 обеспечивается заданная амплитуда абсолютного ускорения, гибкие тросы 17 отсое40 диняются от шкива 16 (за счет выбора их длины), массы 14 тормозятся амортизаторами 18 и прижимаются центробежными сила45

35 счет увеличения ее момента инерции компенсируется реактивным вращением ротора 26, Когда пазы 32 окажутся напротив входов отверстий 30, пальцы 31 выходят иэ них и ротор 26 продолжает вращаться псг инерции. Начало вращения ротора 26 относительно основной платформы 2 и начало перемещения масс 14 синхронизировано за счет их одновременного (или поочередного) освобождения посредством опускания штока 20. Изменяя длину верхней части штока

20, размещаемой в отверстии 19, можно регулировать промежуток времени между ос вобо>кдени ем масс 14" и дополнительной платформы 26.

Поступательное перемещение масс 14 посредством шкива 16, вала 7 и редуктора 8 преобразуется во вращательное движение планшэйбы 4. При этом крутящий момент привода 6 планшайбы 4 действует согласно с гломентом,,создаваемым инерционным механизмом разгона, При движении масс 14 к периферии платформы 2-гибкие тросы 17 наматываются на барабаны 24, которые благодаря зубчатым рейкам 26 и колесам 25 обеспечивают при заданном линейном перемещении масс 14 заданный угол поворота планшайбы 4 с учетом передаточного отношения углового редуктора 8, Быстрое увеличение радиуса вращения испытуемого изделия 9 путем поворота планшайбы 4 под действием дополнительного крутящего момента, создаваемого инерционным механизмом, обеспечивает интенсивное нарастание испытательного воздействия, После ускоренного поворота планшайбы 4 на некоторый расчетный угол, при котором ми к периферии платформы 2. Далее программные повороты планшайбы 4 и стола 9 осуществляются только приводами 6 и

11 соответственно.

Воспроизведение заданных линейных ускорений, изменяющихся по двум взаимноперпендикулярным осям, связанным с продольной и поперечной осями изделия, заключается в воспроизведении результирующего абсолютного ускорения, действующего в расчетной точке испытуемого изделия, и повороте изделия относительно направления вектора абсолютного ускорения, обеспечивающем заданные соотношения между векторами, действующим по продольной и поперечной осям изделия, Таким образом, стабилизация угловой скорости платформы позволяет увеличить

1791746 амплитуду и крутизну переднего фронта воспроизводимого ускорения.

Формула изобретения

1. Стенд для динамических испытаний изделий по авт. св. М 1700413, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей за счет увеличения амплитуды воспроизводимого ускорения и крутизны его переднего фронта, он снабжен устройством для стабилизации угловой скорости платформы, включающим ротор, установленный на платформе с возможностью вращения относительно ее оси, соединяющие ротор с платформой пружины растяжения, расположенные с воэможностью создания момента вращения, действующего на платформу по направлеwe ее вращения, и средства фиксации ротора относительно платформы в исходном положении, в платформе по дугам окружности с центром, лежащим на оси ее враще5 ния, выполнены отверстия для размещения в них пружин растяжения, а соединение каждой пружины растяжения с ротором осуществлено посредством пальца, свободно установленного в паэе, выполненном в ро10 торе, с возможностью западания его в отверстие платформы.

2. Стенд по и 1, отл и ч а ю шийся тем, что средства фиксации инерционного механизма разгона и ротора имеют общие

15 привод и фиксирующий орган, выполненный в виде ступнчатого штока, ступень большого сечения которого расположена в центральном отверстии ротора.

1791746

1791746

РиЮА

3f 32

Составитель А.Семенюк

Техред М.Моргентал Корректор O.Густи

Редактор

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

Заказ 149 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям.при ГКНТ СССР

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