СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПРИБОРОВ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ СЛОЖНЫХ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ НАГРУЗОК
BENCH TO TEST INSTRUMENTS FOR EXPOSURE TO COMPLEX SPATIAL LOADS

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к ротационным испытательным стендам для воспроизведения сложных пространственных нагрузок.
Известен стенд для испытания изделий на воздействие линейных ускорений [1], содержащий установленную на основании платформу с противовесом и приводом ее вращения, установленную на периферии платформы поворотную планшайбу, ось поворота которой параллельна оси вращения платформы, снабженную реверсивным приводом, размещенным на платформе, и стол для закрепления испытываемого изделия, установленный с возможностью поворота на планшайбе.
Недостатком аналога является невозможность воспроизведения периодических ускорений, возникающих при вращении изделия вокруг трех осей, сходящихся в одном полюсе.
Наиболее близким по технической сущности является стенд для динамических испытаний изделий [2], содержащий основание, установленную на нем платформу с приводом ее вращения, установленную на периферии платформы с возможностью вращения относительно оси, параллельной оси вращения платформы, планшайбу с приводом ее вращения, включающим двигатель с угловым редуктором, стол для закрепления испытуемого изделия, размещенный на планшайбе привод поворота стола.
Недостатком прототипа является невозможность воспроизведения периодических ускорений, возникающих при вращении изделия вокруг трех осей, сходящихся в одном полюсе.
Недостатки аналога и прототипа могут быть устранены тем, что в стенде для испытания изделий на воздействие периодических ускорений, содержащем установленную на основании платформу с противовесом, привод вращения платформы, установленную на периферии платформы поворотную планшайбу, ось поворота которой параллельна оси вращения платформы, размещенные на платформе привод планшайбы и стол для закрепления испытываемого изделия, установленный с возможностью поворота на планшайбе, стол связан с планшайбой посредством механизма, состоящего из рычага, пары возвратно-поступательного перемещения, шарового подвеса, привода вращения стола и двухстепенного карданова подвеса, стол закреплен на одном конце рычага, на другом конце рычага выполнен соединительный элемент в виде пары возвратно-поступательного перемещения, одной частью которого является осевое отверстие в торце рычага, а другой частью вал шарового подвеса, при этом опора шарового подвеса выполнена на планшайбе на расстоянии от ее оси вращения, а вал шарового подвеса вставлен в отверстие рычага, двигатель установлен в двухстепенном кардановом подвесе, оси которого перпендикулярны оси вращения платформы, а точка пересечения этих осей лежит на оси вращения платформы, а ротор двигателя закреплен на рычаге соосно, рычаг выполнен телескопическим, а двухстепенной карданов подвес установлен на основании с возможностью перемещения вдоль оси вращения платформы.
Такое техническое решение позволяет обеспечить воспроизведение периодических ускорений, возникающих при вращении изделия вокруг трех осей, сходящихся в одном полюсе.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на Фиг. 1 показан вид сбоку на заявляемый стенд, на Фиг. 2 - разрез Α-A Фиг. 1.
Стенд содержит установленную на основании 1 платформу 2 с приводом 3 ее вращения, установленную на платформе 2 с возможностью вращения относительно оси, параллельной оси вращения платформы, планшайбу 4, снабженную приводом 5, размещенным на платформе 2 и связанным с планшайбой 4 посредством углового редуктора 6. Платформа уравновешена противовесом (на чертежах не показан).
Изделие 7 закрепляется на столе 8, связанным с планшайбой посредством механизма, состоящего из рычага 9, шарового подвеса 10, привода вращения стола 11 и двухстепенного карданова подвеса 12, закрепленного на основании.
Стол 7 закреплен на планшайбе 4 в шаровом подвесе 10 и связан с собственным приводом 11 посредством рычага 9. На рычаге 9 выполнен соединительный элемент в виде пары возвратно-поступательного перемещения с возможностью передачи вращения, одной частью которого является осевое отверстие 13 в торце рычага 9, а другой частью - вал 14 шарового подвеса 10, при этом опора шарового подвеса выполнена на планшайбе на расстоянии от ее оси вращения, а вал шарового подвеса вставлен в отверстие рычага. Двигатель установлен в двухстепенном кардановом подвесе 12, оси которого перпендикулярны оси вращения платформы 2, а точка пересечения этих осей лежит на оси вращения платформы, а ротор двигателя 11 неподвижно закреплен на рычаге 9 соосно ему.
Стенд работает следующим образом.
Изделие 7 закрепляется на столе 8. Включаются двигатели 3, 5, 11 одновременно.
При этом двигатель собственного вращения 11 сообщает испытуемому изделию 7 вращательное движение относительно продольной оси изделия. Двигатель большого конического движения 3 и двигатель малого конического движения 5 обеспечивают движение центра шаровой опоры 10 по эпициклоиде.
Это движение посредством рычага 9 и карданова подвеса 12 передается столу 8 и испытуемому изделию 7.
Угол большого конического движения определяется расстоянием между осью карданова подвеса 12 и плоскостью, в которой вращается сферический шарнир 10.
При движении испытываемого изделия по данной траектории на изделие действуют перегрузки, соответствующие перегрузкам при движении летательного аппарата. Большое коническое движение соответствует прецессионному движению летательного аппарата, малое коническое движение соответствует нутационному движению летательного аппарата.
Для изменения большого конического угла вращения изделия рычаг выполнен телескопическим, а двухстепенной карданов подвес установлен на основании с возможностью перемещения вдоль оси вращения платформы (на чертежах не показано).
Применение механизма связи стола для закрепления испытуемого изделия с планшайбой, состоящего из рычага, шарового подвеса, и двухстепенного карданова подвеса, закрепленного на основании, позволяет повысить точность воспроизведения периодических ускорений, возникающих при вращении изделия вокруг трех осей, сходящихся в одном полюсе. Размещение привода собственного вращения 11 на оси карданова подвеса позволяет уменьшить динамические нагрузки, вызванные движением неуравновешенных масс и взаимовлиянием движений элементов стенда и действующие на планшайбу и элементы связей.
Источники информации
1. А. с. СССР N1716353, по кл. G01M 7/00, БИ № 8, 29.02.1992.
2. А. с. СССР N1700413, по кл. G01M 7/00, БИ № 7, 13.02.1989.