ДИНАМИЧЕСКИЙ ДВУХОСНЫЙ СТЕНД
DYNAMIC BIAXIAL BENCH

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к испытательному оборудованию для калибровки приборов системы навигации и топопривязки.
Динамический двухосный стенд содержит внутреннюю раму, установленную посредством вала на внешней раме, которая установлена посредством двух валов в основании, следящие системы с двигателями привода для внутренней и внешней рам. Во внутренней раме установлены цилиндрические секторы с сквозными пазами, выполненными по дугам окружности концентрично наружной и внутренней поверхностям, каждый сектор установлен на шпильке с возможностью перемещения в окружном направлении. На внутренней поверхности каждого сектора выполнена цилиндрическая канавка, посредством которой каждый сектор сопряжен с наружной поверхностью кольца, ось которого перпендикулярна оси вращения внешней рамы. Один конец шпильки установлен в крепежное отверстие испытываемого прибора, а другой конец ввинчен в резьбовое отверстие установочной площадки внутренней рамы. Техническим результатом изобретения является повышение точности динамического стенда.
Известен динамический стенд [1], содержащий основание, установочную площадку, размещенную с возможностью неограниченного вращения на раме, установленной с возможностью неограниченного вращения в основании, приводы и датчики углового положения и электромеханические арретиры, установленные по осям рамы и установочной площадки, блок управления и контроля.
Наиболее близким по технической сущности является динамический стенд [2], содержащий внутреннюю раму, установленную посредством двух валов на внешней раме, которая установлена посредством двух валов в основании, следящие системы с двигателями привода для внутренней и внешней рам. На валах внутренней и внешней рам установлены балансировочные узлы. Каждый балансировочный узел содержит два кольца и грузы, расположенные по окружности колец. На внешней раме расположены наборы других грузов.
Недостатки такого динамического стенда
1. Невозможность балансировки осей стенда в широком диапазоне эксцентриситетов вследствие того, что размеры грузов в радиальном направлении ограничены длиной крепежных деталей.
2. Уменьшение жесткости конструкции стенда за счет увеличения длины осей на величину, равную ширине колец балансировочного узла.
Техническим результатом изобретения является повышение точности двухосного динамического стенда.
Данный технический результат достигается в динамическом двухосном стенде, содержащем внутреннюю раму, установленную посредством вала на внешней раме, которая установлена посредством двух валов в основании, следящие системы с двигателями привода для наружной и внутренних рам, тем, что в установочной площадке внутренней рамы размещены цилиндрические секторы со сквозными пазами, выполненными по дугам окружности концентрично наружной и внутренней поверхностям, каждый сектор установлен на шпильке с возможностью перемещения в окружном направлении, на внутренней поверхности каждого сектора выполнена цилиндрическая канавка, посредством которой каждый сектор сопряжен с наружной поверхностью кольца, ось которого перпендикулярна оси вращения внешней рамы, один конец шпильки установлен в крепежное отверстие испытываемого прибора, а другой конец ввинчен в резьбовое отверстие установочной площадки внутренней рамы.
Благодаря установке цилиндрических секторов на шпильках с возможностью перемещения секторов в окружном направлении обеспечивается статическая и динамическая балансировка внутренней рамы при установке преобразователя инерциальной информации с неравномерным распределением массы по объему.
Благодаря отсутствию крепежных деталей у цилиндрических секторов в радиальном направлении обеспечивается возможность использования секторов с большими моментами инерции, что делает возможным балансировку стенда в широком диапазоне эксцентриситетов.
Шпильки, на которых установлены цилиндрические секторы, являются одновременно крепежными деталями для преобразователя инерциальной информации, что упрощает конструкцию динамического стенда.
Благодаря тому что стенд снабжен компьютером с программным обеспечением, обеспечивается синхронизированный вывод информации, поступающей от двухосного динамического стенда и испытуемого прибора с последующим сравнением показаний и выдачей заключения о годности прибора.
Использование в двухосном динамическом стенде пульта ввода пути делает возможным проведение испытаний лазерных гироскопических измерителей.
На фиг.1 представлен общий вид динамического стенда, на фиг.2 - фронтальный вид монтажно-балансировочного узла, на фиг.3 - фронтальный вид цилиндрического сектора; на фиг.4 - горизонтальный разрез цилиндрического сектора, на фиг.5 - пульт ввода пути.
На валах основания 1 (фиг.1) установлена внешняя рама 2, в которой на валу установлена внутренняя рама 3. К установочной площадке внутренней рамы с помощью шпилек 4 крепится объект испытаний 5. К верхней части внешней рамы, расположенной противоположно установочной площадке, с помощью резьбового соединения крепится противовес 6. Между опорной поверхностью объекта испытаний и установочной площадкой внутренней рамы на шпильках установлены цилиндрические секторы 7 (фиг.2), имеющие сквозные пазы 8, выполненные по дуге окружности. Цилиндрические секторы имеют канавку 9 (фиг.3), выполненную концентрично наружной и внутренней поверхностям, с помощью которой секторы контактируют с кольцом 10.
Динамический двухосный стенд работает следующим образом. При креплении объекта испытаний 5 на установочную площадку центр масс объекта испытаний оказывается смещенным относительно оси внутренней рамы 3 на величину эксцентриситета «е», в результате чего создается вращающий момент относительно оси внутренней рамы.
Моменты, создаваемые относительно оси внутренней рамы при установке объекта испытаний, компенсируются установкой на внутренней раме цилиндрических секторов 7 и их перемещением в окружном направлении относительно направляющих шпилек 4. От самопроизвольного перемещения цилиндрические секторы фиксируются продольной силой, создаваемой путем затяжки резьбовых соединений при монтаже объекта испытаний 5. Кольцо 10 препятствует повороту цилиндрических секторов относительно осей шпилек.
Моменты, создаваемые относительно оси внешней рамы при установке объекта испытаний, компенсируются установкой противовеса 6 на внешней раме с возможностью его поступательного перемещения по направляющим перпендикулярно оси внешней рамы.
Когда объект испытаний закреплен на установочной площадке и произведена балансировка внешней 2 и внутренней 3 рам, уменьшаются пульсации мгновенной угловой скорости, что ведет к повышению точности заданной угловой скорости и точности калибровки испытываемого прибора.
Источники информации
1. Патент РФ на полезную модель №111634 U1 Двухосный динамический стенд, 2011 г.
2. Патент РФ на изобретение №2272256 С1 Динамический стенд, 2006 г.