НАГРУЗОЧНЫЙ СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ РУЛЕВОЙ МАШИНЫ
LOADING TEST BENCH FOR STEERING MACHINE

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для испытаний исполнительных агрегатов ракетных двигателей.
Известен нагрузочный стенд [А.Н. Гаврилов, И.А. Лебедев. Технология систем управления летательных аппаратов. М., Машиностроение, 1971 г., стр. 363-366], включающий стол, нагрузочный рычаг, на симметрично расположенных консолях которого установлены грузы, узлы крепления рулевой машины (РМ), один из которых размещен на кронштейне, жестко закрепленном на столе, а второй - на нагрузочном рычаге.
Недостатком указанной конструкции является сложность и избыточная функциональность.
Наиболее близким к предложенной конструкции прототипом является нагрузочный стенд [Патент RU №2465563, G01М 17/00, 2012 г.], включающий стационарный стол, нагрузочный рычаг с симметрично расположенными консолями, на опорных поверхностях которого закреплены посредством упругой ленты с фиксатором съемные грузы переменной массы, а также узлы крепления РМ, один из которых размещен на кронштейне, жестко закрепленном на стационарном столе, а второй - на нагрузочном рычаге.
Недостатком указанной конструкции является необходимость приложения больших физических нагрузок при обслуживании за счет замены грузов и избыточная трудоемкость.
Задачей изобретения является выбор грузов, действующих на РМ из заранее подобранных.
Техническим результатом изобретения является снижение физических нагрузок и снижение трудоемкости.
Технический результат достигается тем, что в известной конструкции нагрузочного стенда для испытаний РМ, включающего стационарный стол, нагрузочный рычаг с симметрично расположенными консолями, на опорных поверхностях которого закреплены посредством упругой ленты с фиксатором съемные грузы переменной массы, а также узлы крепления РМ, один из которых размещен на кронштейне, жестко закрепленном на стационарном столе, а второй - на нагрузочном рычаге, в отличие от прототипа в него введены два поворотных стола, оси вращения которых параллельны плоскости вращения нагрузочного рычага, на поворотных столах размещены съемные грузы, каждый из которых снабжен собственной упругой лентой с фиксатором и размещен в собственном направляющем стакане, расположенном на одинаковом расстоянии от оси вращения поворотного стола, при этом расстояния от осей направляющих стаканов до оси вращения поворотного стола соответствуют расстоянию от оси последнего до касательной к опорной поверхности нагрузочного рычага.
Выполнение указанных отличительных признаков позволяет создавать заданную нагрузку для различных типоразмеров РМ без перестановки дополнительных съемных грузов.
Конструкция и принцип работы нагрузочного стенда поясняются с помощью графических материалов. На фиг. 1 представлена принципиальная схема нагрузочного стенда при среднем положении штока РМ, на фиг. 2 - вид сверху на нагрузочный стенд.
Нагрузочный стенд для испытаний РМ 1 включает стационарный стол 2, на котором закреплен нагрузочный рычаг 3 с осью вращения в точке О. На стационарном столе 2 установлен кронштейн 4, на котором размещен узел крепления 5 корпуса РМ 1, а на нагрузочном рычаге 3 размещен узел крепления 6 штока РМ 1. По обе стороны от оси симметрии рычага 3, проходящей через ось вращения и узел крепления 6, выполнены симметричные консоли 7 с грузами, причем концы консолей 7 снабжены опорными поверхностями 8, цилиндрические образующие которых коаксиальны оси вращения О нагрузочного рычага 3. На каждой опорной поверхности 8 размещен фиксатор 9, крепящий упругую ленту 10. Второй конец ленты 10 связан с тарелями 11 и 12, на которых размещаются съемные грузы 13, размещенные в направляющих стаканах 14, установленных на поворотном столе 15 и расположенных на одинаковом расстоянии от оси вращения последнего. Расстояния от осей направляющих стаканов 14 до оси вращения поворотного стола 15 соответствуют расстоянию от оси последнего до касательной к опорной поверхности 8 нагрузочного рычага 3, т.е. ось направляющего стакана 14 при совмещении с плоскостью Б, проходящей через середину нагрузочного рычага 3 перпендикулярно его оси вращения О, направлена по касательной к опорной поверхности 8 рычага 3.
Нагрузочный стенд для испытаний РМ функционирует следующим образом: Корпус РМ 1 устанавливается в узел крепления 5 кронштейна 4, размещенного на стационарном столе 2, а шток РМ 1 фиксируется в узле крепления 6 нагрузочного рычага 3. В нейтральном (фиг. 1) положении, при котором шток РМ выдвинут наполовину хода, ось симметрии нагрузочного рычага 3 направлена перпендикулярно стационарному столу 2, а консоли 7 параллельны плоскости стола. Длина MN опорной поверхности 8, определяемая центральным углом α между краем М фиксатора 9, центром О вращения нагрузочного рычага 3 и нижним краем N опорной поверхности 8, обеспечивает ход штока РМ 1 от упора до упора.
Для замера скорости выдвижения штока РМ при действии нагрузки последний в исходном положении втягивается в корпус РМ 1 до упора. Нагрузочный рычаг 3 вместе со штоком, связанные узлом крепления 5, отклоняются влево от вертикали, проходящей через ось вращения О. При этом на тарель 11, опущенную максимально вниз, устанавливается требуемый съемный груз 13. После подачи сигнала управления на РМ 1 ее шток выдвигается вправо до упора и отклоняет нагрузочный рычаг 3 максимально вправо от вертикали, проходящей через ось вращения О. Консоль 7 поворачивается, обеспечивая требуемый нагрузочный момент на опорной поверхности 8 за счет воздействия груза 13 при любом повороте нагрузочного рычага 3 в пределах угла α.
Для замера скорости втягивания штока РМ при действии нагрузки последний в исходном положении выдвигается из корпуса РМ 1 до упора. Нагрузочный рычаг 3 вместе со штоком, связанные узлом крепления 5, отклоняются вправо от вертикали, проходящей через ось вращения О. При этом на тарель 12, опущенную максимально вниз, устанавливается требуемый съемный груз 13. После подачи сигнала управления на РМ 1 ее шток втягивается влево до упора и отклоняет нагрузочный рычаг 3 максимально влево от вертикали, проходящей через ось вращения О. Консоль 7 поворачивается, обеспечивая требуемый нагрузочный момент на опорной поверхности 8 за счет воздействия груза 13 при любом повороте нагрузочного рычага 3 в пределах угла α.
Обеспечением постоянного радиуса образующей опорной поверхности при любом повороте нагрузочного рычага 3 в пределах угла α и размещением оси направляющего стакана 14 при совмещении с плоскостью Б, проходящей через середину нагрузочного рычага 3 перпендикулярно его оси вращения, по касательной к опорной поверхности 8 рычага 3 достигается постоянство нагрузочного момента на рычаге 3, что обеспечивает заданное усилие на штоке РМ при испытаниях. Направляющий стакан 14 обеспечивает безопасное перемещение грузов 13 при движении нагрузочного рычага 3 и вращении поворотного стола 15. Переменная масса дополнительных грузов позволяет изменять усилие на штоке РМ. Количество стаканов 14 определяется номенклатурой РМ и усилиями воздействующими на штоки РМ, а высота стакана К соответствует суммарно длине дуги MN цилиндрической образующей опорной поверхности 8 и высоте груза 13.
Выполнение указанных отличительных признаков позволяет создавать заданную нагрузку для различных типоразмеров РМ без перестановки дополнительных съемных грузов, что уменьшает физические нагрузки и снижает трудоемкость.
Литература:
1. А.Н. Гаврилов, И.А. Лебедев. Технология систем управления летательных аппаратов.  М., Машиностроение, 1971 г., стр. 363-366.
2. Патент RU №2465563, G01М 17/00, 2012 г.