SU1752446A1

SU1752446A1 - Стенд угловых колебаний

Info

Publication number: SU1752446A1
Application number: SU904815333A
Authority: SU
Inventors: Марат Ибрагимович Нургалиев; Линард Мазитович Урманчеев
Original assignee: Казанский Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева
Priority date: 1990-01-18
Filing date: 1990-01-18
Publication date: 1992-08-07

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и представл ет собой устройство дл исследовани и тарировки датчиков угловых колебаний, Сущность изобретени : стенд представл ет собой тороидальный контур с встроенным магнитогидродинами- ческим насосом, имеющим вращательную степень свободы. Разработанный стенд позвол ет создавать угловые колебани ,закон изменени которых может быть задан законом изменени электрического тока. 1 ил.

Description

Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к преобразовател м электрических сигналов в угловые колебани ,предназначенным дл градуировани , калибровки и проверки датчиков угловых скоростей и ускорений.

Известно устройство дл градуировки угловых акселерометров, содержащее платформу дл размещени акселерометроЁ, тормозные колодки, привод, выполненный в виде пары винг-гайка, вал, снабженной управл емым по скорости вращени маховиком .

Недостатками устройства вл ютс ма- пый диапазон воспроизведени угловых ускорений , , сложность регулировки, невозможность создани ускорени , измен ющегос по заранее заданному сложному закону.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сути вл етс стенд угловых ускорений , содержащий вал с платформой, ззвешенные в аэростатическом подшипни- е, тормозное устройство, привод, пустоте- тый цилиндр, внутри которого размещен

ротор привода, выполненного в виде высокооборотного двигатеп .

Недостатками устройства вл ютс малый диапазон воспроизведени угловых ускорений , невозможность воспроизведени угловых ускорений, измен ющихс по заранее заданному сложному закону.

Целью изобретени вл етс повышение диапазона воспроизводимых угловых ускорений и воспроизведение ускорений сложной формы.

Цель достигаетс тем, что в стенде угловых ускорений привод выполнен в виде диэлектрического тороидального контура, заполненного электропровод щей жидкостью , с равномерно расположенными по периметру магн ито гидродинамическими преобразовател ми, каждый из которых выполнен в виде пары посто нных магнитов, расположенных соосно с валом, соориенти- рованных разноименными полюсами один навстречу другому и закрепленных на противоположных поверхност х тороидального контура, и пары электродов, подключенных к источнику тока и расположенных перпендикул рно оси вала.

14ЙГДВ

На чертеже представлена конструкци и схема включени вибростенда угловых колебаний .

Тороидальный контур 1, изготовленный из диэлектрика, заполнен электропровод щей жидкостью 2. На тороидальном кон гу- ре по диаметру, на противоположных сторонах, установлены два идентичных магнитогидродинамических (МГД) преобра зовател , состо щие из электродов 3-6 и иг посто нных магнитов 7 и 8. Тороидальный контур, встроенный в платформу 13, предназначен дл установки объекта 11 испытаний . Платформа 13 имеет возможность вращательного движени ввиду наличи подшипника 9. установленного на валу 14,

Тороидальный контур может быть изготовлен из керамики, стекла, фторопласта, полиэтилена и др., электроды 3- 6 - из инертного к электропровод щей жидкости металла . В качестве электропровод щей жидкости могут примен тьс электролиты, ртуть.

Стенд работает следующим образом. В исходном состо нии генератор 12 тока выключен, через электроды 3-6 и жидкость 2 электрический ток не протекает. онтур 1 с платформой 12 и жидкость 2 наход тс в неподвижном состо нии

При включении генератора тока через электроды и жидкость начинает прешлато ток I..По закону БиО-Савара. па проводник с токсм (на жидкость) в магнитном поле с индукцией В действует сила F:

F klBl,

где к коэффициент пропорциональности, завис щий от конструкции;

В - величина магнитной индукции:

1 - длина проводника с током.

Жидкость начинает двигатьс по контуру .

Закон движени жидкости будет определ тьс законом изменени тока , Корпус 1 имеет возможность вращатьтс вокруг оси вала, поэтому при движении жидкости к одну сторону корпус движетс в противоположную сторону согласно закону сохранени момента количества движени .

При заданном синусоидальном токе корпус 1 и вместе с ним датчик будут испытывать угловые колебани с той же частотой , амплитуда которых будет пр мо пропорциональна амплитуде протекающего через жидкость тока I при посто нных В, 1и k.

Установленные на вибраторе два МГД преобразовател предназначены дл создани вращательного момента и дл симметричпого распределени масс относительно оси, Установка большего количества МГД преоорззователей увеличивает амплитуду угповых колебаний.

Посто нный магнит 1 может быть выполнен в виде двух профилированных дисков , органично вписывающихс в корпус. Вдоль большого и малого радиуса внутренней полосли гороида могут располагатьс

кольцевые электроды, обеспечивающие прохождение тока через рабочую жидкость. Вибратор дл обеспеиепи вращательной степени свободы может устанавливатьс на подшипник, подвешиватьс на неупругую

нить и т.д.

Преимуществом вибротора вл етс то, что он одинаково хорошо работает при произвольной ориентации в пространстве,

Предлагаемый стенд имеет малые нели-.

нейнме искажени формы механических колебаний , что обеспечиваетс минимальным количеством промежуточных преобразователей между объектом испытаний и электрическим током, генерирующим колебани

рабочей жидкости; обладает возможностью создани угллпых колебаний в широком диапазоне частот, от нул до мегагерц.

Посто нное по амплитуде угловое уско- рсние при посто нстве амплитуды тока объмен етс тем, что сила, действующа на жидкость, посто нна при посто нстве В, 1,1. Силч F создает угловое ускорение массы m жид - осш по формуле

р

mR

где m - масса рабочей жидкости; ф -угловое ускорение;

R - радиус контура.

Гак как масса жидкости в контуре посто нна , то и ускорение будет посто нной величиной. Это удобно при сн тии амплм- тудно-частотныххарактеристик(АЧХ)датчи- ков, Дл получени АЧХ по скорости достаточно значени АЧХ по ускорению разделить на соответствующее значение частоты , так как углова скорость ф равна ф ф/о), где ft - частота колебаний.

Дл получени АЧХ по угловому смещению р - ф/ш, где р - угловое смещение (угол поворота).

Предлагаемой стенд позвол ет плавно регулировать значени амплитуд угловых ускорений, создавать угловые ускорени , измен ющиес по любому закону (это обеспечиваетс формированием электрического тока измен ющегос по определенному закону и подачей его на генератор тока); автоматизировать процесс исследовани и испытани датчиков угловых колебаний, что обеспечиваетс созданием программы испытаний дл вычислительной машины, котора может вырабатывать команды в виде электрических сигналов с последующей подачей их на стенд.

Claims

Формула изобретени Стенд угловых колебаний, содержащий источник тока, вал с платформой, систему подвеса и привод, отличающийс тем, что, с целью расширени диапазона воспроизводимых угловых ускорений, привод вы0

полней в виде диэлектрического тороидального контура, заполненного электропровод щей жидкостью, с равномерно расположенными по периметру магнито- гидродинэмическими преобразовател ми каждый из которых выполнен в виде пары посто нных магнитов, расположенных со- осно с валом, сориентированных разноименными полюсами навстречу друг другу и закрепленных на противоположных поверх ност х тороидального контура, и пары электродов , подключенных к источнику тока и расположенных перпендикул рно к оси вала.