Стенд гармонических колебаний

( 9) (1 1)5 Р 16 Н 21/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ст и тут(71) Тульский политехнический ин(56) Авторское свидетельство СССРВ 1272140, кл, 0 01 М 7/00, 1986,Клюев В,В, "Приборы и системьмерения вибрации, шума и ударов", кМашиностроение, с. 263, рис, 8.Кожевников С.Н. и др, Механиз1976, с, 127-129, 603, рис, 10.53,Авторское свидетельство СССРМ 1210103, кл. 6 01 Р 21/00, 1986. Изобретение относится к экспериментальной технике и может быть использовано для испытания гравиинерционной аппаратуры на стендах с подвижным основанием.Известен приводной механизм стенда линейных перемещений с регулируемым кривошипам на входном звене, с наличием в приводе средств регулирования кривоши-. па на ходу.Однако в данном стенде линейных перемещений применяется приводной механизм, в котором используется кинематическая связь звеньев кривошипа через вилку, кулису и выходное звено, шатун с платформой и дифференциал, что усложняет конструкцию стенда. Кроме того, наличие в известном приводном механизме большого количества зубчатых колес приво- дит к потере кинематической точности закона движения платформы стенда из-за(54) СТЕНД ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ(57) Изобретение относится к экспериментальной технике и может быть использовано для испытаний стендовой аппаратуры для метрологической проверки гравиинерциальных систем, Цель изобретения - упрощениеконструкции и расширение кинематических воэможностей, При вращении вала движение посредством дугообразного кривошипа и дугообразного шатуна передается поводкам и далее через вилки на взаимно перпендикулярные оси валов, которые совершают качательное движение с определенным периодом колебаний Т. Через выходной вал приводится в движение транслятор стенда, который через рычаги передает движение платформе. 2 ил,накопленных погрешностей в зубчатых зацеплениях. При этом искажение закона си- - ф нусоидального движения платформы стенда достигает 7%, фьИзвестен приводной механизм стенда, (имеющий признаки, сходные с признаками, 00 отличающими заявленное решение.Однако этот приводной механизм не позволяет получать точный синусоидальный закон перемещения платформы стенда гармонических колебаний,4Известен ряд механизмов, имеющих признаки, сходные с признаками, отличающими заявленное решение, но имеющие другие свойства, Эти механиэмы могут быть использованы в качестве приводного механизма стенда гармонических колебаний.Однако предлагаемая совокупностьпризнаков не обеспечивает расширение. ки1740829 ного на кривошипе посредством цилиндрического шарнира, двух ползунов, установленных на шатуне с,.возможностьюперемещения вдоль него и фиксации, двухвилок, связанных с возможностью вращения относительно взаимно перпендикулярных осей, вдоль одной из которыхрасположено выходное звено, и двух поводков, каждый из которых одним концом жестко связан с соответствующей вилкой, адругим - шарнирно с соответствующим ползуном.На фиг. 1 изображена схема стенда гармонических колебаний; на фиг, 2 - схема5 приводного механизма и возможные траектории движения 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 накривошипе посредством цилиндрическогошарнира, ползунов 4 и 5 с опорами дляповодков 6 и 7, которые через вилки 8 и 9связаны с вертикальным и горизонтальнымвалами 10 и 11 с возможностью их вращениявокруг взаимно перпендикулярных осей.Регулируемый угол раствора д Фиксируютпо делениям линейки винтами 12,Выходное звено (вал) 11 кинематическисвязано с транслятором стенда, состоящегоиз двух параллелограммов АВСО и ВОЕ 6 срычагами 13 и 14 равной длины, шарнирносвязанными с опорами А и С основания ирычагами 15 и 16, имеющими общее звено17, на котором шарнирно закреплены зубчатые колеса 18 и 19 одинакового радиуса,кинематически связанные между собой.При этом зубчатое колесо 18 жестко связано с рычагом 13 первого параллелограмма, кинематически связанного с выходнымзвеном приводного механизма, а зубчатоеколесо 19 жестко связано с рычагом 16 второго параллелограмма ВЕОО (на фиг. 1 показан двумя крестиками), параллельныезвенья которого шарнирно связаны с платформой 20 с испытуемым прибором 21,Звенья приводного механизма и рычагипервого параллелограмма имеют опоры наосновании 22,10 дифференциал суказанным звеном первогопараллелограмма, 20 25 30 35 40 45 50 55 нематических возможностей приводного механизма стенда,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является стенд гармонических колебаний, содержащий платформу с приводным механизмом и транслятор, который выполнен в виде двух параллелограммов с общим звеном, на концах которого закреплены два соединенных между собой зубчатых колеса одинакового радиуса, при этом одно из звеньев первого параллелограмма жестко связано с первым зубчатым колесом, одно иэ звеньев второго параллелограмма шарнирно соединенос платформой, причем приводной механизм выполнен в виде сферического кривошипа регулируемой длины,кинематически связанного через кардан и Данный стенд имеет следующие недостатки:, усложнение конструкции стенда из-эа использования приводного механизма с зубчатыми колесами, выполненного в виде дифференциала;не обеспечивает требуемое качательное движение выходного звена приводного механизма из-за погрешностей, накопляемых в зубчатых зацеплениях дифференциала (зазоры, мертвый ход и т, и.);осуществляет горизонтальное перемещение платформы с прибором лишь придвойном подвесе рычажного механизма; приводной механизм не обеспечивает расширение кинематических воэможностей стенда,Цель изобретения - упрощение конструкции и расширение кинематических воэможностей. Поставленная цель достигается тем, что в стенде гармонических колебаний, содержащем основание, приводной механизм, связанное с его валом выходное звено и транслятор; состоящий из двух параллелограммов, имеющих общее звено, двух одинаковых зубчатых колес, закрепленных на общем звене параллелограммов и кинематически связайных между собой, и платформы, при этом одно из необщих звеньев первого параллелограмма жестко связано с одним из зубчатых колес и кинематически - с выходным звеном приводного механизма, а параллельные необщие звенья второго параллелограмма шарнирно связаны с платформой 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.Стенд работает следующим образом, Настраивают приводной механизм стенда на требуемую амплитуду перемещения 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 д, Установку осуществляют так, чтобы соблюдалось ра1740829 эп ф = 2 яп двп р,(1) где ф - угол между валом 1 и поводком 7 (фиг, 1);Фд - регулируемые углы раствора между поводками 6 и 7 и осью дугообразного шатуна 3.Перемещение 3 платформы производится по закону:(2) 5венство углов раствора д (показано на фиг. 1),Включают электродвигатель. Вал 1 приводит в движение (покаэано стрелками на фиг. 2) дугообразный кривошип 2 приводного механизма. При своем движении (по эллиптической орбитеи П, 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 осуществляется в обратную сторону (показано на фиг. 2 стрелкой), При этом поводок 6 совершает качательное движение в горизонтальной плоскости, а поводок 7 - в вертикальной.Движение от поводков 6 и 7 передается на вилки 8 и 9 и далее на взаимно перпендикулярные оси валов 10 и 11.Последние совершают качательные движения с периодом колебания Т (показано на.фиг. 2 стрел- ками). От выходного вала 11.приводится в движение транслятор стенда, который через рычаги параллелограммов АВСО и ЕВОО передает движение.платформе 20 с закрепленным на ней прибором 21.Движение звеньев приводного механизма осуществляют" по закону; 8 - 2 зи д 3 и . с,2 лгде Я - перемещение;1 6- длина стержней поводков;Т - период качательного движения вала;1 - время перемещения.Задавая различные значения угла ф, 5 получают требуемые условия испытаний изаконы изменения амплитуд перемещений,Формула изобретения, Стенд гармонических колебаний, содержащий основание, приводной механизм, 10 связанное с его валом выходное звено итранслятор, состоящий из двух параллелограммов, имеющих общее звенодвух одина- .ковых .зубчатых колес, закрепленных на общем звене параллелограммов и кинема тически связанных между собой, и платформы, при этом одно из: необщих звеньев первого параллелограмма жестко связано с одним из зубчатых колес и кинематически - с выходным звеном приводного механизма, 20 а параллельные необщие звенья второго параллелограмма шарнирно связаны с платформой и. одно из них, - жестко с вторым зубчатым колесом, о т л и ч а ю щ и,й с я .тем, что, с целью упрощенйя конструкции и рас ширения кинематических возможностей,приводной механизм выполнен в виде закрепленного на валу дугообразного криво- .шипа регулируемой длины, дугообразного шатуна, закрепленного на кривошипе по средством цилиндрического шарнира, двухползунов, установленных на шатуне с возможностью перемещения вдоль него и фиксации, двух вилок, установленных с возможностью вращения относительно вза имно перпендикулярных осей, вдоль однойиэ которых расположено выходное звено, и двух поводков, каждый из которых одним концом жестко связан. с соответствующей вилкой, а другим - . шарнирно с соответству- . 40 ющим ползуном;1740829 Фиг. Л Составитель АЯопоТехред М,Моргентал Корректор М.Максими Редактор М,Пет Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 аказ 2071 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж. Раущская наб 4/5