SU659953A1 - Центробежный стенд дл моделировани параметров движени - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к испытательной технике. Оно может быть использовано дл  испытани  объектов на воздействие центробежного ускорени .

Известны устройства дл  испытани  различных объектов на воздействие центробежного ускорени  1.

Наиболее близким но технической сун;иости  вл етс  устройство, содержан1,ее основание , ротор с вертикальной осью вращени , привод ротора, кассеты дл  креплени  исиытуемых объектов, токосъемник и пульт управлени .

Задава  угловые скорости вращени , можно воспроизводить на поворотных платформах в горизонтальной плоскости различные , не св занные между собой во времени , элементы движени .

Однако в известном устройстве необходимо осуществл ть синхронизацию в каждой точке. Кроме того, в нем наблюдаютс  переходные процессы при синхронизации, создающие значительные искажени  в задаваемых режимах движени , а также изменени  величины и знака задаваемой величины ускорени  при установке заданной точки характеристики по причине изменени  (нри вращении или повороте вокруг вертикальной оси платформы) пространственного положени  испытуемых объектов

относительно плоскости, в которой действует вектор центробелчного ускорени , задаваемые центрифугой (плоскость, образованна  вертикальной осью вращени  и радиусом плеча центрифуги).

Все это не дает возможности применить его дл  испытаинй объектов иа воздействие св занных между собой элементов (режимов ) движени  в реальном масштабе врсмени но заданному закону 2.

Целью изобретени   вл етс  обеспечение задани  режимов движени  в реальном масштабе времени по задаиному закону. Дл  этого в центробежном стенде дл 

моделировани  параметров движени , содержащем основание, ротор с вертикальной осью вращени , привод ротора, токосъемник и пульт управлени , кассета снабл ;ена поворотным валом, скрепленным с ротором

управл емого двигател  и датчика угла, вв.воды которых через токосъемник подключены к пульту управлени , вынолненного в виде цифровой управл ющей машины .

В результате использовани  указанных отличительных признаков предложенное устройство обеспечивает задание различных режргмов движени  дл  воспроизведени  как простых элементов двил-;енн , так

и весьма сложных, например разгон объекта по заданному закону (линейному, синусоидальному и др.) с изменением направлени  ускорени  (реверс) в реальном масштабе времени, с имитацией аварийных режимов (столкновений, потери устойчивости и т. д.).

На чертеже приведена схема конструкции стенда.

Центробежный стенд дл  моделировани  параметров движени  содержит неподвижную стапину 1, цривод 2 центрифуги, вертикальную ось 3 вращени  центрифуги, ротор 4, токосъемник 5, базовые платформы 6, кассету 7, выполненную в виде поворотно-угломерного устройства (стола) дл  креплени  испытуемого объекта, в которую вход т ось 8 вращени  кассеты, кронштейн 9 дл  креплени  испытуемых объектов, ведущее колесо 10, поворотный привод И, угломерный диск 12, считывающа  головка 13, соединительные провода 14, пульт управлени  15, программный регул тор 16 напр жени , источник электроэнергии 17, соединительные провода 18 считывающей головки 13, регистратор 19 углового полол епи  кассеты 7, устройство 20, предназначенное дл  выставки базовой платформы 6, уровни 21 горизонта.

На неподвижной станине 1 установлен электромеханический привод 2 с вертикальной осью вращени  3, на которой укреплен ротор 4. На оси 3 установлен токосъемник 5, служащий дл  обеспечени  электрической св зи элементов, установленных на вращающемс  роторе 4 и на неподвижном пульте управлени  15.

На плечах ротора 4 установлены базовые платформы 6 с устройством 20. На каждой базовой платформе 6 установлены уровни 21 и кассета 7 дл  креплени  испытуемых объектов, выполненна  в виде поворотно-угломерного устройства. Кассета 7 выполнена следующим образом.

На оси 8 вращени  кассеты 7 укреплены ведущее колесо 10, соединенные с приводом И кронштейн 9 и угломерный диск 12. Соосно с угломерным диском 12 на базовой платформе 6 установлена считывающа-л головка 13, выход которой подключен соединительными проводами 18 через токосъемпик 5 к регистратору 19, устанонлспному в пульте управлени  15.

Поворотный привод 11 подключен соединительнымп проводами 14 через токосъемник 5 и программный регул тор 16 к источнику электроэнергии 17, установленных в пульте управлени  15.

Устройство работает следующим образом .

Этап подготовки. На этом этапе составл ют программу задани  режима движени  в реальном масщтабе времени по задапному закону, устанавливают объекты

на базовой платформе 6, производ т их выставку в горизонт с помощью устройства 20, осуществл ют пуск центрифуги, разгон до заданной скорости вращени , синхронизацию и стабилизацию угловой скорости вращени .

Этап воспроизведени  заданного режима движени . На этом

этапе производитс  поворот кассеты 7, на которой укреплены испытуемые объекты на заданный угол в поле центробежного ускорени  центрифуги. Выполнение кассеты 7 в виде поворотно-угломерного устройства позвол ет обеспечить поворот ее, а следовательно , и испытуемых объектов, на угол ±350° и с возможностью реверса и фиксации в любой точке.

Поворот кассеты 7 может быть выполнен

за весьма короткое врем , легко управл етс  и контролируетс . Это обеспечивает возможность задани  как нростого, так и весьма сложного режима движени  объектов в реальном масштабе времени с высокой точностью по заданной программе.

Например, требуетс  воспроизвести режим разгона объекта по ускорению в диапазоне от О м/с до N м/с при линейном возрастании ускорени  в интервале времени от О до Т с.

Программа задани  режима приведена в табл. 1.

Кассета 7, установленна  на базовой платформе 6 в положении нулевой чувствительности (дл  испытуемых объектов) поворачиваетс  (с помощью подачи напр жени  от источника электроэнергии 17 через программный регул тор 16 и токосъемник 5 на поворотный привод И) на угол 90° с

ускорением от О м/с до N м/с по синусоидальному закону.

Информаци  о величине и скорости поворота кассеты 7 снимаетс  с регистратора 19.

После проведени  поворота кассеты 7, сн ти  и фиксации результатов задани  режима второй этап заканчиваетс , и центрифугу останавливают. Закон задани  движени  может быть весьма сложным с пзмепением времени задани , реверса, повторепи  и т. д.

Максимальна  скорость задани  режима определ етс  максимально возможной скоростью поворота кассеты на заданный угол.

Дл  уменьшени  погрешностей от изменени  «длины плеча центрифуги центр масс испытуемых объектов необходимо размещать на оси вращени  кассеты 7.

Учет вли ни  составл ющей гравитационного пол  Земли необходимо производить , исход  из измерени  углового положени  испытуемого объекта относительно вектора гравитационного пол .

Таблица 1

Примечание. Указанный режим может быть задан и мер в виде графиков, цифровых програм, алгоритмов и т. д.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 355570, кл. G 01Р 21/00, 1971.

2.Патент США № 3372572, кл. 73-1, 1966. другими способами, напри