Стенд угловых ускорений

 

О П И С А Н И Е (и) 4597 34

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) 3 а виси мое от авт. свидетельств а— (22) Заявлено 09.02.73 (21) 1880511/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (32) Приоритет

Опубликовано 05.02.75. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 28.04.75 (51) М, Кл. G 01р 21/00

Государственный комитет

Сввета Министров СССР пв делам изобретений н аткрытнй (53) УДК 531.781(088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Иванов, А. С. Поваренков и H. С. Чаленко (71) Заявитель (54) СТЕНД УГЛОВЫХ УСКОРЕНИЙ

М=Р— S r, V

20

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть применено при градуировке угловых акселерометров.

Известные стенды угловых ускорений, содержащие вал с платформой, взвешенные в аэростатическом подшипнике, и тормозное устройство, обладают недостаточной точностью задания малых угловых ускорений (до

1 рад/сек ) .

Предложенный стенд отличается от известных тем, что он снабжен пустотелым цилиндром, укрепленным на торце вала, внутри которого размещен ротор привода, выполненного в виде высокооборотного двигателя.

Это увеличивает точность задания малых угловых ускорений (до 1 рад/сек ) за счет плавности малого задающего момента в сочетании с малыми моментами подвеса.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Вал 1, к платформе которого прикреплен градуируемый прибор 2, подвешен в радиальных и осевых аэростатических подшипниках 3.

К нижнему торцу вала 1 и соосно с ним прикреплен пустотелый цилиндр 4, в котором размещен с радиальным зазором 1,5. 10 — —

2,0 10 о и вал 5 высокооборотного двигателя 6. Двигатель 6 закреплен в направляющих 7, которые имеют ходовые 8 и стопорные 9 винты. В нижней части вала 1 располо2 жено тормозное устройство 10. Для создания вращающего момента достаточной величины двигатель выбирается высокооборотным (-5000 рад/сек).

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении вал 1 заторможен тормозным устройством 10. Вал 5 двигателя 6 раскручивается до максимальной постоянной скорости. При этом вал 5 за счет аэродинамического трения увлекает за собой пустотелый цилиндр 4, т. е. задает ему вращающий момент М, величина которого определяется из выражения где p — коэффициент вязкости воздуха;

V — линейная скорость поверхности вала 5 двигателя 6;

h — радиальный зазор между валом 5 двигателя 6 и цилиндра 4;

S — относительная площадь между валом двигателя 6 и цилиндром 4;

r — внутренний радиус цилиндра 4.

При задании валу 1 и градуируемому прибору 2 углового ускорения необходимо отключить тормозное устройство 10. Вал 1 с градуируемым прибором 2 начинает вращаться с угловым ускорением. Практически вал 1 в течение нескольких секунд вращается с угловым

459734

Предмет изобретения

Составитель P. В. Александров

Редактор А. Утехина Техред Т. Миронова Корректор Н. Учакина

Заказ 948/12 Изд. № 463 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ускорением. Это видно из приведенного ниже численного примера.

Пусть вал 5 двигателя 6 вращается с угловой скоростью, равной 5000 рад/сек, что легко достигается с помощью современных электродвигателей. При этом валу 1 задано угловое ускорение 1 рад/сек в течение 5 сек, причем начальная скорость вала 1 равна нулю.

Через 5 сек вал 1 имеет угловую скорость, равную 5 рад/сек. В этом случае относительная угловая скорость уменьшается на 5 рад/сек, что снижает вращающий момент М, приложенный к пустотелому цилинду 4, на 01%. А вращающий момент прямо пропорционален угловому ускорению в, т, е. где 1 — момент инерции вращающихся деталей, т. е. вала 1, градуируемого прибора 2 и цилиндра 4.

Таким образом, при воспроизведении устройством постоянного углового ускорения мак4 симальная погрешность равна 0,1%, для нижнего предела диапазона она меньше.

Величина задаваемых угловых ускорений может изменяться плавно в широком диапа5зоне,,т. е. от 0 до 1 рад/сек . Для этого отпускаются стопорные винты 9 и ходовыми винтами 8 перемещается двигатель 6, что позволяет устанавливать относительную площадь S между валом 5 и цилиндром 4, а площадь S

10 пропорциональна задаваемому угловому ускорению.

Стенд угловых ускорений, содержащий вал с платформой, взвешенные в аэростатическом подшипнике, тормозное устройство и привод, отличающийся тем, что, с целью увели20 чения точности задания угловых ускорений в малом диапазоне, он снабжен пустотелым цилиндром, укрепленным на торце вала, внутри которого размещен ротор привода, выполненного в виде высокооборотного двигагеля.