Центробежный испытательный стенд

(19) (111:3(50 С 01 Р 21/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /"К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ /(72) М. 3. Коловский, М. Я, Красильщиков, В.И. Каразин и А.Н, Евграфов (71) Ленинградский ордена Ленина по-. литехнический институт им. М.И. Калинина(56) 1, Авторское свидетельство СССР У 524094, кл. С 01 Р 21/00, 19732. Авторское свидетельство СССР У 708235, кл. С, 01 Р 2 1/00, 1977: (прототип).(54) (57) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ СТЕНД, содержащий вращающуюся платфор. му с приводом, дополнительный привод для программного перемещения каре- ток через редуктор, рычаг и.четырехзвенный механизм, систему управле" ния приводами, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения заданного программного воздействия, в него введены два датчика положения и коммутирующий элемент, соединяющий их с системой управления приводами, причем подвижная часть первого датчика поло" жения жестко соединена с валом дополнительного привода, а второго дат-чика положения - с одной из кареток,1091 Цель изобретения " повышение точности воспроизведения заданного программного воздействия,Указанная цель достигается тем,что В центробежный испь,тательный 45стенд, содержащий вращающуюся платформу с приводом, дополнительныйпривод для прбграммного перемещениякареток через редуктор, рычаг и четырехзванный механизм, сйстему управ Оления приводами, введены два датчика положения и коммутирующий элемент,гсоединяющий их с ситемой управления приводами, причем подвижнаячасть первого датчика положенияжестко соединена с валом дополнительного привода, а второго датчика положения - с одной из кареток. Изобретение относится к испытатель" ной технике и предназначено для динамических испытаний, например, навигационных систем и приборных устройств, контролирующих параметры дви жения различных объектов.Известны центробежные испытательные стенды, на которых возможно воспроизводить линейные ускорения, изменяющиеся по заданной программе, путем программного изменения радиуса вращения испытуемого иэделия с помощью дополнительного привода 11,В силу особенностей конструкции на одних невозможно обеспечить требуемую точность испытательного воздействия иэ-эа дискретного уравновешивания центробежной силы, действующей на испытуемое изделие, на других невозможно воспроизводить ускорение с высокой интенсивностью (свыше 10000 мс ).Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является центробежный стенд, содержащий вращающуюся платформу с приводом, дополнительный привод для программного перемещения кареток через редуктор, рычаг и четырехзвенный механизм, систему управления приводами 2 . ЗОНедостатком известного стенда является относительно низкая точность воспроизведения заданного программного испытательного воздействия из-за неспособности системы 35 управления компенсировать динамическую ошибку двжкения, вызванную наличием податливости передаточного механизма (редуктора - привода радиального перемещения), 40 078 2На чертеже показана схема предла" гаемого центробежного стенда.Стенд содержит платформу 1, приводимую во вращение основным электродвигателем (Д 1) 2. Испытуемое изделие 3 устанавливается в рабочую каретку 4, которая перемещается в. радиальном направлении установленным на платформе дополнительным электродвигателем (Д 11) 5 устройства радиального перемещения с помощью входящих в него редуктора (Р) 6 и шарнирного рычажного механизма, связывающего с кареткой 4 вторую каретку 7 и противовесы 8 и 9, перемещающиеся по радиальным направляющим 10 и 11, закрепленным на платформе 1, при повороте ведущего рычага 12, жестко связанного с выходным валом редуктора 6. Система управления стендом включает в себя источникиУ 13 и 14 программно-задаваемых сигналов управления (И 1, И 11), блок 15 управления (БУ) и коммутирующий элемент (КЭ) 16, а также датчики углового движения 17 (ДУ 1) и 18 (ДУ 11) дополнительного электродвигателя 5 и датчик 19 радиального перемещения (ДП) каретки 4. Выход ДУ 1 17 непосредственно связан с первым вхо-. дом БУ 15, выходы ДУ 11 18 и ДП 19 связаны с вторым и третьим входами БУ 15 соответственно, прямо и через КЗ 16, Четвертый и пятый входы БУ 15 связаны с выходами соответственно И 1 13 и И 11 14, выходные сигналы БУ 15 подаются на электродвигатели Д 1 2 и Д 11 5. Стенд работает следующим образом. Эадающие сигналы управления Ц и 11 р (1) поступают от источников И 1 13 и И 11 14 на четвертый и пятый входы БУ 15, где они складываются с дополнительными управляющими сигналами б (Ф) и У(е), сформированными с помощью обратных связей по соотношениям: ов=- Р йй- р(Ц 3; цдч=-(+а рОФ-,прйфм,+Я р)фР (Ц-чц 1, де У 4(й) - программа углового движения привода главноговращения Д 1 2, Уя(С) - программа углового движения вспомогательного привода радиального перемещения каретки ДЕ 15,У (Г) - реальный закон угловогодвижения вала Д 1 2,У- реальный закон угловогодвижения вала Д 11 5 ивходного вала редуктора Р 6,У- реальный закон угловогодвижения жестко связанного с кареткой 4 ведущего рычага 12 и выходного вала редуктора Р 6,сСф 4 ф,А,Ц- коэффициенты усиления,Р(К Программные движення 1,д (й) и я Й) формируются в БУ 15 из задающих сигналов управления ЦИ) и По (С). Информация о реальных движениях 1(с),9 (е),И) поступает соответственно с датчиков ДУ 1 17, ДУП 18 и ДП 19. Дополнитель" ный управляющий сигнал 0 И) Формируется непосредственно в ВУ 15. Дополнительный управляющий сигнал 0(1) состоит из двух слагаемых. Первое из них согласно (1) формируется стандартной отрицательной обратной связью в БУ 15 и предназначено для компенсации рассогласования между ЗО реальным движением вала Д 11 5 и его программным движением. Второе слагаемое Формируется с помощью КЭ 16 дополнительной положительной связью и предназначено для компенсации влия-ЗЗ ния податливости редуктора 6. Введение дополнительной обратной связи противоположного знака приводит к тому, что при движении каретки 4 со скоростью, меньшей программного значения, положительная обратная связь вызывает уменьшение величины управляющего сигнала на электро" двигателе радиального перемещения ,каретки Д 11 5, что обеспечивает уменьшение скорости вращения его вала и уменьшение упругого закручивания входного вала редуктора 6 относительно его выходного вала, связанного с кареткой, и составляющая динамической ошибки движения каретки, вызванная. наличием податливости, уменьшается. Возникшее при этом рассогласование скорости вращения вала ДП 5 с программой(С) компенсируется стандартной обратной отрицательной связью (первое слагаемое в выражении для О (1). Соотношения между величинами коэффициентов усиления А А, Ц устанавливаются из анализа устойчивости системи.Таким образом, введение дополнительной положительной обратной связи для компенсации податливости передаточного механизма в совокупности с отрицательной обратной связью для отработки программного движения приводит к снижению величины дина,мической ошибки движения каретки с испытуемым изделием, а это повышает точность воспроизведения программных испытательных воздействий.1091078 Н. МараховскаяКорректс Составител роши едактор Л. Филь хред дписно лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 аказ 3074141 ВНИИПИ Госуд по дела 143035, МосквТираж 823 По ственного комитета СССР зобретений и открытий Ж, Рауаская наб., д. 4/5