SU1740829A1 - Стенд гармонических колебаний - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к экспериментальной технике и может быть использовано дл  испытаний стендовой аппаратуры дл  метрологической проверки гравиинерци- альных систем. Цель изобретени  - упроще- ние конструкции и расширение кинематических возможностей. При вращении вала движение посредством дугообразного кривошипа и дугообразного шатуна передаетс  поводкам и далее через вилки на взаимно перпендикул рные оси валов, которые совершают качательное движение с определенным периодом колебаний Т. Через выходной вал приводитс  в движение трансл тор стенда, который через рычаги передает движение платформе. 2 ил. С/)

Description

Изобретение относитс  к экспериментальной технике и может быть использовано дл  испытани  гравиинерционной аппаратуры на стендах с подвижным основанием,

Известен приводной механизм стенда линейных перемещений с регулируемым кривошипом на входном звене, с наличием в приводе средств регулировани  кривошипа на ходу.

Однако в данном стенде линейных перемещений примен етс  приводной механизм , в котором используетс  кинематическа  св зь звеньев кривошипа через вилку, кулису и выходное звено, шатун с платформой и дифференциал, что усложн ет конструкцию стенда. Кроме того, наличие в известном приводном механизме большого количества зубчатых колес приводит к потере кинематической точности закона движени  платформы стенда из-за

накопленных погрешностей в зубчатых зацеплени х . При этом искажение закона синусоидального движени  платформы стенда достигает 7%.

Известен приводной механизм стенда, имеющий признаки, сходные с признаками, отличающими за вленное решение.

Однако этот приводной механизм не позвол ет получать точный синусоидальный закон перемещени  платформы стенда гармонических колебаний.

Известен р д механизмов, имеющих признаки, сходные с признаками, отличающими за вленное решение, но имеющие другие свойства. Эти механизмы могут быть использованы в качестве приводного механизма стенда гармонических колебаний.

Однако предлагаема  совокупность признаков не обеспечивает расширение киVI

О 00

ю ю

нематических возможностей приводного механизма стенда.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому  вл етс  стенд гармонических колебаний, содержащий платформу с приводным механизмом и трансл тор, который выполнен в виде двух параллелограммов с общим звеном, на концах которого закреплены два соединенных между собой зубча- тых колеса одинакового радиуса, при этом одно из звеньев первого параллелограмма жестко св зано с первым зубчатым колесом, одно из звеньев второго параллелограмма шарнирно соединено : платформой, причем приводной механизм выполнен в виде сферического кривошипа регулируемой длины, кинематически св занного через кардан и дифференциал суказанным звеном первого параллелограмма.

Данный стенд имеет следующие недостатки:

усложнение конструкции стенда из-за использовани  приводного механизма с зубчатыми колесами, выполненного в виде дифференциала;

не обеспечивает требуемое качатель- ное движение выходного звена приводного механизма из-за погрешностей, накопл емых в зубчатых зацеплени х дифференциа- ла (зазоры, мертвый ход и т. п.);

осуществл ет горизонтальное перемещение платформы с прибором лишь при двойном подвесе рычажного механизма;

приводной механизм не обеспечивает расширение кинематических возможностей стенда.

Цель изобретени  - упрощение конструкции и расширение кинематических возможностей .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в стенде гармонических колебаний, содержащем основание, приводной механизм, св занное с его валом выходное звено и трансл тор, состо щий из двух параллелог- раммов, имеющих общее звено, двух одинаковых зубчатых колес, закрепленных на общем звене параллелограммов и кинематически св занных между собой, и платформы , при этом одно из необщих звеньев первого параллелограмма жестко св зано с одним из зубчатых колес и кинематически - с выходным звеном приводного механизма, а параллельные необщие звень  второго параллелограмма шарнирно св заны с плат- формой и одно из них - жестко с вторым зубчатым колесом, приводной механизм выполнен в виде закрепленного на его валу дугообразного кривошипа регулируемой длины, дугообразного шатуна, закреплен-

ного на кривошипе посредством цилиндрического шарнира, двух ползунов, установленных на шатуне с возможностью перемещени  вдоль него и фиксации, двух вилок, св занных с возможностью вращени  относительно взаимно перпендикул рных осей, вдоль одной из которых расположено выходное звено, и двух поводков , каждый из которых одним концом жестко св зан с соответствующей вилкой, а другим - шарнирно с соответствующим ползуном .

На фиг. 1 изображена схема стенда гармонических колебаний; на фиг, 2 - схема приводного механизма и возможные траектории движени  его звеньев,

Стенд гармонических колебаний содержит приводной механизм, выполненный в виде закрепленного на его валу 1 дугообразного кривошипа 2 регулируемой длины, дугообразного шатуна 3, закрепленного на кривошипе посредством цилиндрического шарнира, ползунов 4 и 5 с опорами дл  поводков 6 и 7, которые через вилки 8 и 9 св заны с вертикальным и горизонтальным валами 10 и 11 с возможностью их вращени  вокруг взаимно перпендикул рных осей. Регулируемый угол раствора (Г фиксируют по делени м линейки винтами 12.

Выходное звено (вал) 11 кинематически св зано с трансл тором стенда, состо щего из двух параллелограммов ABCD и BDEG с рычагами 13 и 14 равной длины, шарнирно св занными с опорами А и С основани  и рычагами 15 и 16, имеющими общее звено 17, на котором шарнирно закреплены зубчатые колеса 18 и 19 одинакового радиуса, кинематически св занные между собой.

При этом зубчатое колесо 18 жестко св зано с рычагом 13 первого параллелограмма , кинематически св занного с выходным звеном приводного механизма, а зубчатое колесо 19 жестко св зано с рычагом 16 второго параллелограмма BEGD (на фиг. 1 показан двум  крестиками), параллельные звень  которого шарнирно св заны с платформой 20 с испытуемым прибором 21.

Звень  приводного механизма и рычаги первого параллелограмма имеют опоры на основании 22.

Стенд работает следующим образом.

Настраивают приводной механизм стенда на требуемую амплитуду перемещени  платформы 20 с испытуемым прибором 21. При этом раздвигают ползуны 4 и 5 с поводками 6 и 7 с помощью винтов 12, фиксируют их на требуемый угол 5 , Установку осуществл ют так, чтобы соблюдалось равенство углов раствора д (показано на фиг. 1).

Включают электродвигатель. Вал 1 приводит в движение (показано стрелками на фиг. 2) дугообразный кривошип 2 приводно- го механизма. При своем движении (по эллиптической орбите I и II, фиг. 2) дугообразный кривошип 2 через цилиндрический шарнир и дугообразный шатун 3 вовлекает в движение закрепленные на нем ползуны 4 и 5 с поводками 6 и 7, при этом движение поводков осуществл етс  в обратную сторону (показано на фиг. 2 стрелкой ). При этом поводок б совершает качательное движение в горизонтальной плоскости, а поводрк 7 - в вертикальной.

Движение от поводков 6 и 7 передаетс  на вилки 8 и 9 и далее на взаимно перпендикул рные оси валов 10 и 11. Последние совершают кзчательные движени  с перио- дом колебани  Т (показано на фиг. 2 стрелками ). От выходного вала 11 приводитс  в движение трансл тор стенда, который через рычаги параллелограммов ABCD и EBDG передает движение платформе 20 с закрепленным на ней прибором 21.

Движение звеньев приводного механизма осуществл ют по закону:

sin V 2 sin d sin #,(1)

где 1р - угоЛ между валом 1 и поводком 7 (фиг. 1);

д - регулируемые углы раствора между поводками 6 и 7 и осью дугообразного шатуна 3.,

Перемещение S платформы производитс  по закону:

S 2lsin 5-sin

2л:

t,

(2)

где S - перемещение;

5 10 15

0 5

0

5

0

I - длина стержней поводков;

Т-период качательного движени  вала;

t - врем  перемещени .

Задава  различные значени  угла , получают требуемые услови  испытаний и законы изменени  амплитуд перемещений.

Claims (1)

1. Формула изобретени  , Стенд гармонических колебаний, содержащий основание, приводной механизм, св занное с его валом выходное звено и трансл тор, состо щий из двух-параллелог- раммов, имеющих общее звено, двух одинаковых зубчатых колес, закрепленных на общем звене параллелограммов и кинематически св занных между собой, и платформы , при этом одно из необщих звеньев первого параллелограмма жестко св зано с одним из зубчатых колес и кинематически - с выходным звеном приводного механизма, а параллельные необщие звень  второго параллелограмма шарнирно св заны с платформой и одно из них - жестко с вторым зубчатым колесом, о т л и чаю щ и.й с   тем, что, с целью упрощени  конструкции и расширени  кинематических возможностей, приводной механизм выполнен в виде закрепленного на валу дугообразного кривошипа регулируемой длины, дугообразного шатуна, закрепленного на кривошипе посредством цилиндрического шарнира, двух ползунов, установленных на шатуне-с возможностью перемещени  вдоль него и фиксации , двух вилок, установленных с возможностью вращени  относительно взаимно перпендикул рных осей, вдоль одной из которых расположено выходное звено, и двух поводков, каждый из которых одним концом жестко св зан с соответствующей вилкой, а другим - шарнирно с соответствующим ползуном.

   .

   Jh

   ч