Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ИЗДЕЛИЙ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ ЗНАКОПЕРЕМЕННЫХ СТУПЕНЧАТЫХ УСКОРЕНИЙ
СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ИЗДЕЛИЙ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ ЗНАКОПЕРЕМЕННЫХ СТУПЕНЧАТЫХ УСКОРЕНИЙ

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ИЗДЕЛИЙ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ ЗНАКОПЕРЕМЕННЫХ СТУПЕНЧАТЫХ УСКОРЕНИЙ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Сущность изобретения: знакопеременный ступенчатый импульс ускорения формируется при разгоне герметичной капсулы 4 с испытуемым изделием 5 на вращающейся платформе от периферии к центру под действием Архимедовой силы и последующем ее движении под действием центробежных сил. Средства для разгона капсулы включают диаметрально установленный на платформе полый цилиндр 8 с расположенной у оси вращения платформы заслонкой 9 для герметичного перекрытия цилиндра, управляемый привод для поступательного перемещения заслонки и жидкость 11, заполняющая часть полости цилиндра, в которой установлена капсула. Вес капсулы с изделием меньше веса объема жидкости, равного объему капсулы. Капсула установлена в цилиндре с зазором для перетекания жидкости. К цилиндру подключена магистраль 12, образующая с ним сообщающиеся сосуды. Площадь поперечного сечения магистрали больше площади упомянутого зазора. Отверстия для сообщения цилиндра с магистралью выполнен в боковой стенке цилиндра. Расстояние между осями отверстий меньше длины капсулы. В исходном положении капсула удерживается на периферии платформы фиксатором 6, а в конце пути ее движение останавливается тормозным устройством. Изобретение обеспечивает расширение диапазона воспроизводимых ускорений и снижение уровня поперечных составляющих ускорения. 3 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2069334
Класс(ы) патента: G01M7/08
Номер заявки: 5063166/28
Дата подачи заявки: 24.09.1992
Дата публикации: 20.11.1996
Заявитель(и): Семенюк Андрей Николаевич
Автор(ы): Семенюк Андрей Николаевич
Патентообладатель(и): Семенюк Андрей Николаевич
Описание изобретения: Изобретение относится к испытательной технике, в частности, к ротационным испытательным установкам для испытания изделий на воздействие знакопеременных ступенчатых ускорений.
Известны стенды, реализующие способы воспроизведения знакопеременных ускорений прямоугольной формы, например, [1] содержащие несколько вращающихся в одной плоскости платформ, каретку для закрепления испытуемого изделия, средства для обеспечения перехода каретки с платформы на платформу.
Недостатком данных стендов является сложность конструкции, большие габариты и невысокая надежность.
Известен стенд для испытания изделий на воздействие знакопеременных ускорений прямоугольной формы [2] содержащий, установленные в одной плоскости платформы с параллельными осями вращения платформ, стол для установки испытуемого изделия, устройства для передачи стола с платформы на платформу и фиксации его на платформе и средства для управления передачей стола.
Недостатками стенда являются большие габариты вследствие наличия нескольких вращающихся платформ и сложность конструкции, обуславливающие низкую надежность вследствие наличия электромагнитных средств для передачи стола с платформы на платформу.
Наиболее близким по технической сущности является стенд, описанный в [3] Данный стенд содержит платформу с приводом ее вращения, диаметрально установленные на платформе направляющие, установленную в направляющих каретку для закрепления испытуемого изделия, средства разгона и торможения каретки, выполненные в виде пружин, и средства фиксации каретки в исходном положении.
Недостатками прототипа являются узкий диапазон воспроизводимых ускорений (до 50 g), большая трудоемкость обслуживания, вследствие необходимости растяжения (сжатия) пружин, а также сложность конструкции ввиду наличия большего количества приводных и тормозных пружин.
Изобретение направлено на расширение диапазона воспроизводимых ускорений, снижение трудоемкости обслуживания, упрощение конструкции стенда и повышение точности воспроизведения знакопеременных ступенчатых ускорений за счет уменьшения поперечных колебаний капсулы и сил вязкого трения.
Указанные выше недостатки устраняются тем, что в стенде для испытания изделий на воздействие знакопеременного ступенчатого импульса ускорения, содержащем платформу с приводом ее вращения, установленную на ней с возможностью радиального перемещения каретку для закрепления испытуемого изделия, размещенные на платфоpме средства для разгона каретки, тормозное устройство для остановки каретки и фиксатор для удержания каретки в исходном положении на периферии платформы, средства для разгона каретки включают диаметрально расположенный на платформе полый цилиндр с расположенной у оси вращения платформы заслонкой для герметичного перекрытия цилиндра, управляемый привод для поступательного перемещения заслонки и жидкость, заполняющую часть полости цилиндра, расположенную со стороны каретки, каретка выполнена в виде герметичной капсулы, вес которой с испытуемым изделием меньше веса объема жидкости, равного объему капсулы, и установлена в цилиндре с зазором для перетекания жидкости, к цилиндру подключена образующая с ним сообщающиеся сосуды магистраль, площадь поперечного сечения которой больше площади упомянутого зазора, между внутренним диаметром цилиндра и наружным диаметром капсулы, при этом отверстия для сообщения цилиндра с магистралью выполнены в боковой стенке цилиндра, а расстояние между осями отверстий меньше длины капсулы.
Такое техническое решение позволяет уменьшить зазор между капсулой и полостью цилиндра, и как следствие, уменьшить уровень поперечных колебательных составляющих, действующих на испытуемое изделие вследствие колебательного движения капсулы с изделием относительно своего центра масс в полости цилиндра. Кроме того, уменьшаются силы гидравлического сопротивления слоев жидкости о стенки капсулы, что расширяет диапазон воспроизводимых на стенде импульсов ускорения и расширяет его эксплуатационные возможности.
Существенным отличием предложенного технического решения является то, что выталкивающая капсулу сила возникает при погружении тела в жидкость, находящуюся в поле центробежных сил.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан вид сбоку на заявляемый стенд, на фиг. 2 разрез А-А фиг. 1, на фиг. 3 вид Б на фиг. 1.
Позиции на чертеже обозначают:
Основание 1; платформа 2; полый цилиндр 3; капсула 4; испытуемое изделие 5; фиксатор исходного положения капсулы 6; упругий элемент 7; поперечный паз 8; заслонка 9; привод 10; жидкость 11; магистраль 12; отверстия 13.
Стенд содержит установленную на основании 1 платформу 2 с приводом ее вращения (не показан), средства для разгона каретки включают диаметрально расположенный на платформе полый цилиндр 3 с расположенной у оси вращения платформы заслонкой 9 для герметичного перекрытия цилиндра, управляемый привод 10 для поступательного перемещения заслонки и жидкость 11, заполняющую часть полости цилиндра, расположенную со стороны каретки. Капсула 4 для размещения испытуемого изделия 5 установлена внутри цилиндра 3, фиксатор 6 исходного положения капсулы 4 размещен на периферии платформы 2. Тормозное устройство для остановки каретки включают установленный на периферии платформы на стороне противоположной фиксатору 6 упругий элемент 7. Вблизи оси платформы 2 в цилиндре 3 выполнен поперечный паз 8, в котором устанавливается заслонка 9. Привод 10 поступательного перемещения заслонки 9 закреплен на платформе 2. К цилиндру 3 подключена образующая с ним сообщающиеся сосуды магистраль 12, площадь поперечного сечения которой больше площади зазора между внутренним диаметром цилиндра и наружным диаметром капсулы, при этом отверстия 13 для сообщения цилиндра с магистралью выполнены в боковой стенке цилиндра, а расстояние между осями отверстий меньше длины капсулы.
Для осуществления заложенного в средства разгона капсулы принципа выталкивающую капсулу силу генерируют при погружении тела в жидкость, находящуюся в поле центробежных сил. При этом плотность тела, в соответствии с законом Архимеда, должна быть меньше плотности жидкости.
Это позволяет расширить диапазон реализуемых ускорений, уменьшить трудоемкость обслуживания и снизить уровень поперечных колебательных составляющих, действующих на испытуемое изделие, вследствие колебательного движения капсулы с изделием относительно своего центра масс в полости цилиндра. Для этого при движении капсулы в части цилиндра, заполненной жидкостью, объем жидкости выталкиваемый ею, должен перетекать преимущественно по магистрали, а не в зазоре между капсулой и цилиндром. Кроме того, в этом случае уменьшаются силы гидравлического сопротивления слоев жидкости о стенки капсулы.
Стенд работает следующим образом.
Капсула 4 с изделием 5 размещается на периферии платформы 2 в цилиндре 3 (как показано на фиг. 1) и фиксируется фиксатором 6. Заслонку 9 вдвигают в паз 8. Часть цилиндра 3, где размещена капсула 4 через специальный штуцер (не показан) заполняют жидкостью 11. Платформу 2 раскручивают до расчетной угловой скорости. При этом жидкость 11 центробежными силами прижимается к периферии цилиндра от оси вращения платформы. Поскольку вес капсулы 4 с изделием 5 меньше веса объема жидкости 11, соответствующего объему капсулы 4, на капсулу 4 действует выталкивающая сила Архимеда. Приводом 10 отодвигают заслонку 9, освобождая полость цилиндра для пролета капсулы 4. Фиксатором 6 освобождают капсулу 4, которая под действием сил выталкивания ускоренно перемещается к периферии платформы 2 в направлении упругого элемента 7, встречается с последним, затормаживается и прижимается центробежными силами к периферии платформы 2. При этом на испытываемое изделие 4 действует знакопеременный ступенчатый импульс ускорения. При движении капсулы в части цилиндра, заполненной жидкостью, объем жидкости выталкиваемый ею, перетекает преимущественно по магистрали 12, а не в зазоре между капсулой и цилиндром, как в прототипе.
Упрощение конструкции стенда, расширение диапазона воспроизводимых ускорений, и уменьшение его габаритов по отношению к прототипу достигнуто за счет использования сил Архимеда для разгона и перемещения капсулы. Уменьшение трудоемкости обслуживания достигается за счет исключения из конструкции прототипа разгонных пружин, которые требуют значительных усилий и приспособлений для их растяжения
Кроме того, предложенное техническое решение позволяет уменьшить зазор между капсулой и полостью цилиндра, и как следствие, уменьшить уровень поперечных колебательных составляющих, действующих на испытуемое изделие вследствие колебательного движения капсулы с изделием относительно своего центра масс в полости цилиндра. Кроме того, уменьшаются силы гидравлического сопротивления слоев жидкости о стенки капсулы, что дополнительно расширяет диапазон воспроизводимых на стенде импульсов ускорения и расширяет его эксплуатационные возможности.
Формула изобретения: Стенд для испытания изделий на воздействие знакопеременных ступенчатых ускорений, содержащий платформу с приводом ее вращения, установленную на ней с возможностью радиального перемещения каретку для закрепления испытуемого изделия, размещенные на платформе средства для разгона каретки, тормозное устройство для остановки каретки и фиксатор для удержания каретки в исходном положении на периферии платформы, отличающийся тем, что средства для разгона каретки включают диаметрально расположенный на платформе полый цилиндр с расположенной у оси вращения платформы заслонкой для герметичного перекрытия цилиндра, управляемый привод для поступательного перемещения заслонки и жидкость, заполняющую часть полости цилиндра, расположенную со стороны каретки, каретка выполнена в виде герметичной капсулы, вес которой с испытуемым изделием меньше веса объема жидкости, равного объему капсулы, и установлена в цилиндре с зазором для перетекания жидкости, к цилиндру подключена образующая с ним сообщающиеся сосуды магистраль, площадь поперечного сечения которой больше площади упомянутого зазора, при этом отверстия для сообщения цилиндра с магистралью выполнены в боковой стенке цилиндра, а расстояние между осями отверстий меньше длины капсулы.