поворотный стол

Формула изобретения

Поворотный стол, содержащий установленную на валу в основании платформу, следящую систему с исполнительным устройством, соединенным с валом, причем следящая система содержит устройство задания угловой скорости, усилитель и устройство обратное связи, выполненное как преобразователь механической величины в электрический сигнал, отличающийся тем, что вал выполнен с размещением платформы в термокамере, на проходящей через отверстие в стенке термокамеры части вала выполнен температурный экран, содержащий расположенную на валу втулку из термоизоляционного материала, на который установлены n колец из термоизоляционного материала и от n-1 до n+1 прокладок кольцевой формы, выполненных из фторопластовой пленки толщиной (0,1-0,2) мм, кольца и прокладки расположены последовательно по направлению продольной оси вала так, что одна прокладка разделяет два расположенных рядом кольца, внешний диаметр прокладки выполнен с отношением 1,05-1,15 к внешнему диаметру кольца, размер кольца по направлению продольной оси вала выполнен с отношением 20-50 к толщине прокладки, с внешней стороны термокамеры на валу установлен выполненный из металла радиатор, имеющий ряд концентрично расположенных относительно продольной оси вала ребер кольцевой формы и направленных в сторону, противоположную стенке термокамеры.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к испытательному оборудованию для аттестации преобразователей инерциальной информации.

Известен поворотный стол [1], содержащий корпус и размещенные в нем платформу с управляющей осью для установки объекта испытаний, редуктор и элементы следящего привода.

Наиболее близким по технической сущности является поворотный стол [2], содержащий установленную на валу в основании платформу, следящую систему с исполнительным устройством, соединенным с валом, причем следящая система содержит устройство задания угловой скорости, усилитель и устройство обратной связи, выполненное как преобразователь механической величины в электрический сигнал.

Недостатком такого поворотного стола является ограничение использования его для испытаний преобразователей инерциальной информации в широком диапазоне рабочих температур.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей поворотного стола.

Данный технический результат достигается в поворотном столе, содержащем установленную на валу в основании платформу, следящую систему с исполнительным устройством, соединенным с валом, причем следящая система содержит устройство задания угловой скорости, усилитель и устройство обратной связи, выполненное как преобразователь механической величины в электрический сигнал, тем, что вал выполнен с размещением платформы в термокамере, на проходящей через отверстие в стенке термокамеры части вала выполнен температурный экран, содержащий расположенную на валу втулку из термоизоляционного материала, на которой установлены n колец из термоизоляционного материала и от n-1 до n+1 прокладок кольцевой формы, выполненных из фторопластовой пленки толщиной до (0,1-0,2) мм, кольца и прокладки расположены последовательно по направлению продольной оси вала так, что одна прокладка разделяет два расположенных рядом кольца, внешний диаметр прокладки выполнен с отношением 1,05-1,15 к внешнему диаметру кольца, размер кольца по направлению продольной оси вала выполнен с отношением 20-50 к толщине прокладки, с внешней стороны термокамеры на валу установлен выполненный из металла радиатор, имеющий ряд концентрично расположенных относительно продольной оси вала ребер кольцевой формы и направленных в сторону, противоположную стенке термокамеры.

Выполнение вала с размещением платформы в термокамере, установка на нем радиатора и температурного экрана, содержащего втулку с кольцами и прокладками из фторопластовой пленки, обеспечивают задание воздействий с помощью поворотного стола в условиях, когда преобразователь инерциальной информации (объект испытаний) испытывает воздействие пониженных и повышенных температур окружающей среды. В результате повышаются функциональные возможности поворотного стола.

На фиг.1 представлен общий вид поворотного стола, на фиг.2 - вид температурного экрана, на фиг.3 - вид радиатора, на фиг.4 - схема следящей системы поворотного стола.

Поворотный стол (фиг.1) содержит основание 1, на валу 2 которого установлена платформа 3. Следящая система поворотного стола содержит исполнительное устройство 4, например электродвигатель постоянного тока, соединенный посредством редуктора 5 с валом 2. На основании 1 установлены устройство задания угловой скорости 6 платформы 3, устройство обратной связи 7, например тахогенератор, связанный с валом 2. Платформа 3 вместе с преобразователем инерциальной информации 8 (объект испытаний) расположена на валу 2 так, что они находятся в термокамере 9. На части 10 вала 2, проходящей через отверстие 11 в стенке 12 термокамеры 9, установлен температурный экран 13. С внешней стороны термокамеры 9 на валу 2 установлен радиатор 14, выполненный из меди.

На части 10 вала 2 (фиг.2) вдоль его продольной оси 15-15 расположен температурный экран 13, содержащий втулку 16 из термоизоляционного материала, например текстолита, на которой расположены кольца 17', 17", 17'"... 17^(n-1), 17⁽ⁿ⁾ и прокладки 18', 18", 18'"... 18^(n-1), 18⁽ⁿ⁾. Кольца 17', 17", 17'"... 17^(n-1), 7 ⁽ⁿ⁾ выполнены из термоизоляционного материала, например винипласта, и расположены последовательно по направлению продольной оси 15-15 вала 2. Прокладки 18', 18", 18'"... 18^(n-1), 18⁽ⁿ⁾ имеют кольцевую форму, выполнены из фторопластовой пленки толщиной S=(0,1-0,2) мм и расположены последовательно по направлению продольной оси 15-15 вала 2. Кольца 17', 17", 17'"... 17^(n-1), 7 ⁽ⁿ⁾ и прокладки 18', 18", 18'"... 18 ^(n-1), 18⁽ⁿ⁾ расположены так, что одна прокладка разделяет два расположенных рядом кольца. Так, например, прокладка 18" разделяет расположенные рядом кольца 17' и 17", прокладка 18⁽ⁿ⁾ разделяет расположенные рядом кольца 17^(n-1) и 17⁽ⁿ⁾.

Внешний диаметр d₁ прокладок 18', 18", 18'"... 18 ^(n-l), 18⁽ⁿ⁾ и внешний диаметр d₂ колец 17', 17", 17'"... 17^(n-1) , 17⁽ⁿ⁾ выполнены такими, что . Размеры L колец 17', 17", 17'"... 17 ^(n-l), 17⁽ⁿ⁾ выполнены такими, что , где S - толщина каждой из прокладок 18', 18", 18'"... 18^(n-1), 18⁽ⁿ⁾.

В радиаторе 14 (фиг.3) образованы ребра 19', 19"... 19^(k), концентрично расположенные относительно продольной оси 15-15 вала 2 и имеющие кольцевую форму. Радиатор 14 на валу 2 установлен так, что его ребра 19', 19"... 19^(k) направлены в сторону, противоположную стенке 12 термокамеры 9.

Следящая система (фиг.4) поворотного стола содержит задатчик угловой скорости 6 с источником опорного напряжения и делителем напряжения, устройство обратной связи 7 в виде, например, тахогенератора постоянного тока, дифференциальный усилитель 20, усилитель мощности 21, исполнительное устройство в виде, например, электродвигателя 4 постоянного тока. Выход задатчика угловой скорости 6 подключен к прямому входу дифференциального усилителя 20, к инверсному входу которого подключен выход тахогенератора. Выход дифференциального усилителя 20 подключен ко входу усилителя мощности 21, к выходу которого подключена обмотка управления электродвигателя 4.

Поворотный стол работает следующим образом. Заданная угловая скорость устанавливается посредством создания на выходе делителя напряжения соответствующего напряжения либо вручную, либо по программе. После усиления в дифференциальном усилителе 20 и усилителе мощности 21 напряжение подается в обмотку управления электродвигателя 4, который вращает вал 2 вместе с осью тахогенератора. Тахогенератор преобразует механическую величину - скорость вращения вала 2 - в электрический сигнал - напряжение постоянного тока, пропорциональное угловой скорости вращения вала 2. Напряжение с тахогенератора подается на инверсный вход дифференциального усилителя 20, и при отклонении угловой скорости вращения электродвигателя 4 от заданной напряжение на выходе дифференциального усилителя 20 изменяется, изменяя угловую скорость вращения электродвигателя 4, в результате чего стабилизируется угловая скорость , обеспечиваемая поворотным столом.

Количество n колец 17', 17", 17"'... 17^(n-1), 17⁽ⁿ⁾ устанавливается таким образом, чтобы в каждом микрообъеме между двумя прокладками и кольцом, например прокладками 18', 18" и кольцом 17', при предельной пониженной температуре T ₁ в термокамере 9 создавался градиент температуры (где Т₀ - температура нормальных условий окружающей среды), при котором бы исключались выпадение влаги на вал 2 и поверхность отверстия 11 в стенке 12 термокамеры 9 и образование ледяного нароста между температурным экраном 13 и поверхностью отверстия 11. В результате вал 2 свободно проворачивается относительно термокамеры 9, обеспечивая задание воздействий на преобразователь инерциальной информации. При этом радиатор 14, отдавая тепло, получаемое им в условиях температуры нормальных условий окружающей среды, способствует уменьшению градиента температуры.

При повышенной температуре окружающей среды в термокамере 9 радиатор 14 излучает тепло в окружающую среду, понижая градиент температуры по продольной оси 15-15 вала 2.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №259444, кл. G 01 С 25/00. Динамический моделирующий стенд для испытаний гироскопических приборов. 1970 г.

2. Б.А.Асс, З.Ф.Уразаев, Б.Я.Мясников. Сборка, регулировка и испытание авиационных приборов. М., "Машиностроение". 1989 г., стр.305-309.