СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПРИЦЕЛА НА ВИБРАЦИЮ
TEST BENCH FOR VIBRATION TEST OF BACK SIGHT

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания на вибрацию в трех взаимно перпендикулярных положениях прицела, при воздействии условий внешней среды.
Известен вибрационный испытательный стенд (Вибрационная испытательная система Модели 3-3205Н1М Корпорейшн. Инструкция по эксплуатации - аналог). Он содержит электродинамическую систему, которая производит испытания прицелов по осям X, Y, Z. Она состоит из вспомогательного стола, который устанавливается непосредственно на стол вибровозбудителя с помощью крепежных элементов. Этот стенд выбран в качестве аналога.
Недостатком данного стенда является ограниченная возможность испытания прицела, имеющего консольные вылеты визирного канала, который выступает вниз от корпуса прицела в разных плоскостях, что требует дополнительных вспомогательных приспособлений, а также сужает функциональные возможности стенда при быстром изменении направления ударов по различным осям прицела и увеличивает подготовительное время на монтаж, демонтаж приспособления с прицелом.
Известен наиболее близкий по технической сущности стенд для испытания изделий на вибрацию (Авт. св. 1675717, МПК 7 G01M 7/02, заявка №4663809/28 от 16.03.89 г. СССР - прототип), содержащий вибровозбудитель со столом, установленную над ним термобарокамеру, выполненную в форме куба с крышкой, приспособление для закрепления испытуемых изделий, установленное с возможностью переориентации и фиксации в трех взаимно перпендикулярных положениях, при этом на трех смежных наружных гранях приспособления имеются места крепления к столу вибровозбудителя, элементы для создания температурного режима в термобарокамере размещены во всех гранях куба, кроме одной, выполненной в виде герметичной крышки, а на внутренних стенках куба выполнены посадочные места для установки приспособления с испытываемым изделием.
Недостатком конструкции этого стенда, если в качестве испытываемого изделия используется прицел, является неудобство крепления приспособления с прицелом, который имеет консольные вылеты модулей, особенно прицелов с массой 100 кг и более, вследствие чего увеличивается время на монтаж, демонтаж с одной испытательной оси на другую ось, т.е. ухудшаются функциональные возможности стенда, кроме этого, приспособление для закрепления не обладает достаточной жесткостью, особенно это проявляется при работе с прицелами большой массы, что приводит к снижению точности измерения перегрузок в требуемом диапазоне частот.
Задача изобретения состоит в повышении точности измерения перегрузок вибропередачи в требуемом диапазоне частот прицела путем повышения жесткости конструкции стенда.
Поставленная задача решается стендом для испытаний прицела на вибрацию, содержащим вибровозбудитель со столом, устройство для размещения испытываемого изделия в форме куба с крышкой, который жестко скреплен со столом вибровозбудителя, новым является то, что на наружных поверхностях куба выполнены окна под электрические разъемы, и объектив прицела, и ребра жесткости, в верхней части куба расположены две направляющие с пазами, образующие усеченную призму, крышка куба выполнена в виде плиты - имитатора объекта, к которой закреплен прицел, и содержит выступ, взаимодействующий с пазами направляющих. В частном случае для ограничения продольных перемещений и усилий на крепежные элементы плиты - имитатора объекта, контактирующие поверхности отверстий плиты - имитатора объекта и крепежных элементов выполнены с уклоном конуса, равным 2.
Предлагаемое изобретение поясняется графическими материалами, где на фиг.1 изображен общий вид стенда для испытания прицела на вибрацию, на фиг.2 изображена крышка, на фиг.3 - вид А (сверху) стенда, на фиг.4 - сечение Б-Б, на фиг.5 изображено сечение отверстия в плите - имитаторе объекта, на фиг.6 - крепежный элемент.
Стенд содержит вибровозбудитель со столом 1, устройство для размещения испытываемого прицела 2, выполненное в форме куба с окнами 3 под объективы 4 прицела 5. На наружных поверхностях куба 2 имеются ребра жесткости 6 треугольной формы, а в его верхней части имеются две направляющие 7 с пазами 8. Крышка 9 куба 2, выполненная в виде плиты - имитатора объекта, установлена выступом 10 внутрь в пазы 8 направляющих 7. Крепление крышки, выполненной в виде плиты - имитатора объекта 9, с устройством для размещения испытываемого прицела 2 осуществляется крепежными элементами 11.
В плите - имитаторе объекта 9 выполнены отверстия 12, контактирующие поверхности 13 которых с крепежными элементами 11 выполнены под углом 45° к плите.
Контактирующая поверхность крепежного элемента расположена под углом 45° к его оси.
Стенд для испытаний прицела на вибрацию работает следующим образом: на стол вибровозбудителя 1 ставится устройство для размещения испытываемого прицела, выполненное в форме куба 2, и скрепляется с ним крепежным элементами. Прицел 5 крепится к плите - имитатору объекта 9 и опускается в куб 2 выступом 10 и скрепляется с ним крепежными элементами 11.
При этом сила трения скольжения поверхностей, соприкасающихся тел по формуле Амонтона - Кулона (Крагельский И.В., Щедров B.C. Развитие науки о трении. Сухое трение. Издательство «Академия наук СССР. Москва. 1956) будет равна
F=φ×Q,
где φ - коэффициент пропорциональности, называемый коэффициентом трения для данных поверхностей,
Q - сила, возникающая при случайном смещении плиты - имитатора объекта в продольном направлении.
Q=2×N,
где N - сила, возникающая перпендикулярно плоскости трения фаски плиты - имитатора объекта с боковыми поверхностями крепежных элементов.
Тогда в соответствии с формулой Кулона величина силы трения
F=2×N×φ
Приняв во внимание, что сумма проекции сил на вертикали равна нулю, то получаем
<mrow><mn>2</mn><mi>N</mi><mo>=</mo><mfrac><mi>Q</mi><mrow><mi>t</mi><mi>g</mi><mi>ϕ</mi></mrow></mfrac></mrow>
, где φ=45°
<mrow><mn>2</mn><mi>N</mi><mo>=</mo><mfrac><mi>Q</mi><mn>1</mn></mfrac></mrow>
<mrow><mi>N</mi><mo>=</mo><mfrac><mi>Q</mi><mn>2</mn></mfrac></mrow>
Тогда
,
т.о. при продольном направлении усилие контактирования фаски плиты - имитатора объекта с поверхностью крепежного элемента уменьшается в два раза, а с учетом количества крепежных элементов (n)
<mrow><mi>N</mi><mo>=</mo><mfrac><mi>Q</mi><mrow><mn>2</mn><mo>×</mo><mi>n</mi></mrow></mfrac></mrow>
,
что существенно снижает перемещение плиты - имитатора объекта в продольном направлении, что улучшает жесткость конструкции стенда (Куксенова Н.П., Лаптева В.Н., Колмаков А.Г., Рыбакова Л.М. Методы испытаний на трение и износ. Издательство Интермет Инжиниринг. Москва. 2001).
Предложенная конструкция стенда для испытания прицела на вибрацию позволяет упростить процесс испытаний, а крепление плиты - имитатора объекта с крепежными элементами с контактирующими поверхностями отверстий плиты ограничивают продольные и поперечные перемещения плиты - имитатора объекта с прицелом, выполненные с углом, равным 45° и равным углу конуса (Справочное издание. Куксенова Н.П., Лаптева В.Н., Колмаков А.Г., Рыбакова Л.М. Методы испытаний на трение и износ. Издательство Интермет Инжиниринг. Москва. 2001). Тогда угол конуса равен
<mrow><mfrac><mi>K</mi><mn>2</mn></mfrac><mo>=</mo><mi>t</mi><mi>g</mi><mi>ϕ</mi></mrow>
<mrow><mi>sin</mi><msup><mrow><mn>45</mn></mrow><mi>o</mi></msup><mo>=</mo><mfrac><mrow><msqrt><mn>2</mn></msqrt></mrow><mn>2</mn></mfrac></mrow>
<mrow><mi>cos</mi><msup><mrow><mn>45</mn></mrow><mi>o</mi></msup><mo>=</mo><mfrac><mrow><msqrt><mn>2</mn></msqrt></mrow><mn>2</mn></mfrac></mrow>
, при
,
<mrow><mfrac><mi>K</mi><mn>2</mn></mfrac><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow>
уклон конуса равен
, K=2
Таким образом, предложенное техническое решение стенда для испытаний прицела на вибрацию состоит в повышении точности измерения перегрузок вибропередачи в требуемом диапазоне частот прицела путем повышения жесткости конструкции вспомогательного стола.