ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ СТЕНД ИНФРАНИЗКИХ ЧАСТОТ

Техническое решение относится к метрологической технике, в частности к испытательным стендам, которые используются для проведения динамических испытаний гравиметрической аппаратуры.
Известен динамический стенд (авторское свидетельство СССР №1018088, МПК G01V 13/00, 1983), в котором установочная плита получает два движения (вертикальное и вращательное) от двух электроприводов по средствам электромеханического привода и закреплена на вертикальной опорной раме.
К недостаткам такой конструкции можно отнести возникающие систематические погрешности вследствие наложения двух движений на установочную плиту, что приводит к ограничению точности эталонирования гравиметрической аппаратуры.
В качестве ближайшего технического решения выбран стенд для динамических испытаний гравиметрической аппаратуры (авторское свидетельство СССР №444149, МПК G01V 13/00, 1974). Этот стенд содержит опорную раму и установочную плиту, которая вращается относительно горизонтальной оси за счет ножевой призмы (являющейся осью вращения), подушки и приводного механизма. Исследуемый прибор устанавливается на установочной плите. При подаче питания на электродвигатель приводной механизм сообщает установочной плите с прибором колебательные движения относительно горизонтальной оси. Задавая электродвигателю различные скорости вращения, а также изменяя эксцентриситет диска, на который опирается установочная плита, можно моделировать полезный гравиметрический сигнал в широком диапазоне частот.
Недостатками прототипа является невозможность моделирования полезного гравиметрического сигнала с различными знакопеременными (плюс и минус) значениями, а также необходимость в большой площади для установки стенда и обеспечения высокой точности в прямолинейности движения установочной плиты.
Задачей технического решения заявляемой полезной модели является повышение точности эталонирования гравиметрической аппаратуры за счет задания установочной плите движения по различным гармоническим законам, что позволит обеспечить моделирование различных знакопеременных значений.
Поставленная задача решается, таким образом, в испытательном стенде инфранизких частот, содержащем установочную плиту, опорную раму и приводной механизм. Установочная плита крепится к опорной раме на дополнительно веденном шарнирно-рычажном механизме, опорная рама выполнена виде сваренных между собой стальных балок, приводной механизм выполнен в виде зубчатого редуктора с возможностью смены зубчатых колес.
Примененный шарнирно-рычажный механизм позволяет обеспечить установочной плите возможность воспроизводить различные движения, задаваемые по гармоническому закону. Благодаря этому стало возможно моделирование знакопеременных колебаний рабочего стала.
На фиг.1 изображен общий вид стенда, на фиг.2 изображена схема шарнирно-рычажного механизма, на фиг.3 изображен график с задаваемыми знакопеременными гармониками.
Испытательный стенд инфранизких частот состоит из установочной плиты 1, соединенной с шарнирно-рычажным механизмом 2, который закреплен на опорной раме 3, к опорной раме приварены опорные ножки 4 регулируемые по высоте, подобранный электродвигатель 5 посредством задающего механизма 6 сообщает необходимое движение установочной плите.
-1
Испытательный стенд инфранизких частот работает следующим образом, стенд устанавливают на подготовленной поверхности и выравнивают при помощи специальных винтов на ножках 4 опорной рамы 3. Подавая электроэнергию в электропривод 5 он начинает передавать вращательное движение задающему механизму 6, который позволяет задавать различные поступательные движения установочной плите 1, за счет установки различных зубчатых колес. Для обеспечения горизонтальной траектории движения установочной плиты 1 используют шарнирно-рычажный механизм 2 (ABGCD), точка G которого с высокой точностью движется по прямой (фиг.2). Параллельность установочной плиты удерживают сдвоенным шарнирным параллелограммом AKMNLD, размеры которого выбраны из расчета минимальных углов давления между звеньями в крайних положениях плиты. Моделирование изменения силы тяжести гравиметра производят с помощью наклонов основания. При наклоне основания гравиметра на угол α справедлива формула . Меняя α по гармоническому (синусоидальнему) закону, то задавая частоту установочной плите в пределах 0,2…0,002 с, то на входе испытуемого прибора формируют периодический сигнал, близкий к гармоническому. Проведя ряд математических вычислений были получены оптимальные размеры всех звеньев шарнирно-рычажного механизма 2, что позволило обеспечить возможность задание различных гармоник (фиг.3). Среднеквадратичное отклонение траектории движения установочной плиты составляет σ=2,65 мм. Это отклонение создает погрешность задаваемого ускорения порядка 0,1 мГал, это значение погрешности допустима согласно паспортным данным испытуемого прибора. Следовательно, предложенная конструкция стенда с использованием шарнирно-рычажного механизма пригодна для моделирования знакопеременных значений по различным гармоническим законам.
Заявляемый испытательный стенд инфранизких частот с шарнирно-рычажным механизмом является испытательным стендом.