Стенд для динамического нагружения рабочих датчиков силы

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет расширить функциональные возможности устройства за счет обеспечения контроля термоэлектрической неоднородности термопары . Стенд содержит механизм перемотки термоэлектродной проволоки с приводом , направляющими роликами и двумя подающими и одним приемным барабанами , корректор сопротивления, связанный со счетчиком перемотки термоэлектродной проволоки и компенсирующий изменение сопротивления измерительной цепи, два термостата с различной температурой термостатирования каждой проволоки, узлы намотки электротермоизоляции , регистратор и блок переключателей . Контроль величины термоэлектрической неоднородности как всей термопары , так и каждой термоэлектродной проволоки в отдельности обеспечивает экономичный расход последней. 2 ил.

„„SU„„1732203 А 3

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (g))ttl G 01 L 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

)вава на образец, помещенный в захватах, равна усилию, развиваемому электромагнитом.

Наиболее близкой к предлагаемому является установка, содержащая электродинамический возбудитель колебаний, захваты для испытуемого образца, датчик силы с тензорезисторами, подклю ченный к регистрирующей аппаратуре и установленный на инерционном элементе с большой массой, подвешенном на гибких троссах. К инерционному Ь элементу прикреплен пьезоэлектричес, кий датчик виброускорения, сигнал с которого подается на блок управле.ния, содержащий измеритель виброускоГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

П0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4727265/10 (22) 07 08.89 (46) 07;05.92. Бюл. Р 17 (71) Научно-производственное объединение по кузнечно-прессовому оборудованию и гибким производственным систеве tt мам для обработки давлением ЭНИКМАШ (72) А.П.Чупеев, С.А.Родионов и С.Н.Черняев (53) 531.731(088.8) (56) Клюев В.В .Испытательная техника .

N.:Иашиностроение, т .1, 1982, с.116, Там же. с. 131. (54) СТЕНД ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОГО НАГРУ;НЕНИЯ РАБОЧИХ ДАТЧИКОВ СИЛЫ (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет расширить функциональные возможности устройства за счет обеспечения контроля термоИзобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для динамического нагружения рабочих датчиков силы.

Известна испытательная машина, содержащая станину, два захвата для размещения в них испытуемого образца, электромагнитный воз будитель колебаний с якорем, на одном конце которого размещен один из захватов (другой захват установлен на станине), жесткую тягу, соединяющую другой конец якоря с плоскими пружинами, которые соединены с винтовым механизмом статического нагружения испытуемого образца.

Описанная машина испытывает образцы на сжатие.и растяжение. Нагрузка электрической неоднородности термопары. Стенд содержит механизм перемотки термоэлектродной проволоки с приводом, направляющими роликами и двумя . подающими и одним приемным барабанами, корректор сопротивления, связанный со счетчиком перемотки термоэлектродной проволоки и компенсирующий изменение сопротивления измерительной цепи, два термостата с различной тем:пературой термостатирования каждой проволоки, узлы намотки электротермоизоляции, регистратор и блок переключателей. Контроль величины термоэлектрической неоднородности как всей термопары так и каждой термоэлектродной а

Э е проволоки в отдельности обеспечивает экономичный расход последней, 2 ил.

На фиг..1 изображена стурктурная схема стенда для динамических нагружений датчиков силы; на фиг. 2 - узел крепления рабочего и контрольного

3 1732?03 рения и з ия и задающий генератор. Выходнои цатчиков на возбудителе циклических сигнал с блока управления поступает колебаний, разрез . на вход усилителя. мощности, питающе- Стенд для динамических нагружений

ro u подвижную катушку электродинами5 цатчиков силы содержит генератор 1 ческого возбудителя колебаний. Уси- импульсов, соединенный с ним через лие возбуждения колебаний в испыту- усилитель 2 мощности, возбудитель 3 емом образце пропорционально силе циклических колебаний (в виде электтока в подвижной катушке возбудителя ромагнита) с катушкой 4, установлени регу егулируется усилителем мощности ° 10 ный на основании 5 и содержащий якорь

Данная установка используется для 6, жестко соединенный с контрольным динамич инамических испьгганий образцов на датчиком 7, жестко соединенным в повоздействие знакопеременных Нагрузок следовательную цепь с рабочим датчиком

Недостатком описанной установки 8 силы, причем оба датчика 7 и 8 разявляется HeBblcoKaH точность Harpy e 15 мещены внутри полого: цилиндрического ния, обусловленная тем, что силовая упора 9, жестко связанного с возбуцепь епь (включающая возбУдитель колеба" дителем 3 колебаний гаинтами 10. Сигналы ний, испытуемый образец, датчик силы с контрольного 7 и рабочего 8 датчи11 и инерционный элемент) незамкнутаю ков силы поступают через разъемы что приводи иводит к нестабильности испыта- 20 и 12 в блок управления, выполненный тельных колебаний. в виде двух нормирующих усилителей

13 и 14, соединенных с электронным шение точности нагружения. 2-лучевым осциллографом 15, счетчиком

Поставленная цель достигается тем, 16 и вольтметром 1 7 что в стенде для динамического нагруже-25 Выходы нормирующих усилителей 13 ния ра очих датчи ов, б атчиков содержащем ге- и 14 соединены с входамй элемента 1 нератор импульсов и соединенный с, сравнения, выход которого связан с ним через усилитель мащн ель ма ости и уста- входом релейного элемента 19, выходы

?О новленный на основании воз ании возбудитель которого соединены с индикатором .. колебании, включающий а щ и якорь и кату - 30 и генератором 1 импульсов, а входы ку, контрольныи д т а чик и узел крепле- нормирующих усилителей связаны с выния рабочего датчика силы, блок управ- ходами рабочего 8 и контрольного 7 ления и блок измерения, узел крепле- датчиков силы. ния ра очего датчика Рабочий 8 и контрольный 7 датчики в виде полого цилиндр . линдрияеского упора представляют собой пьезоэлектрические

Ф жестко связанного с возбудителем датчики силы, преобразующие получаемые колебании, ра очи д механические импульсы в электрические ко нтрольный датчик жестко соединены сигналы. и в последовательную силовую цепь и

На описанном стенде испьггывались

40 пьезоэлектрические датчики силы для холодноштамповпчных автоматов. ко соединен с якорем, жестко связанным с основанием, рабочий датчйк силы жестко соединен с Упором, а блок Уп- генератор 1 вырабатывает электрир авлениЯ выполнен в виДе Двух корми- ческие импульсы, длительность и ам45 рующих усилителей, выходы котояых плитуда которых идентичны импульсам соединены с входами элемента сравне . усилия вйсадки холодноштамповочного ния, выход которого связан с входом ; автомата и которые поступают на усилирелейного элемента, выходы которого тель 2 мощности, где они усиливаются еД иены с инДикатоРОМ и генерато- до величины, необходимой для нормаль50

Ром импУльсов, а входы ноРмируюЩих ной работы возбудителя 3 коле ан

ycèëèTел илителей связаны с выходами Рабо- где электрические колебания преабраб чего датчика силы и контРольного дат- зуются в механические. Якорь 6 воэ уждает импульсы усилия, прикладываемого к контрольному датчику 7, которые передаются рабочему датчику 8 и замыкаются на цилиндрическом упоре 9, прижатом с помощью винтов 10 к возбудителю Э колебаний .и рабочему датчику 8.

1732 г

Датчики 7 и 8, находящиеся в одной кинематической цепи, генерируют импульсы одинаковой формы и длительности, поступающие на нормирующие усилители 13 и 14, где они усиливаются

5 до стандартного сигнала (например, 10 В) ° Визуальный контроль за выходными сигналами при нагружениях осуществляется с помощью электронного осцил- 1О лографа 15. Затем выходные сигналы с нормирующих усилителей 13 и 14 подаются на входы элемента 18 сравнения, где они сравниваются по амплитуде, и в случае исправности рабочего датчика 8 (равенство амплитуд) на.выходе элемента 18 сравнения, а следовательно на выходе релейного элемента 19, аварийных сигналов не возникает. Стенд повторяет циклы работы, а индикатор 2О

20 не загорается. В случае неисправности рабочего датчика 8 (изменение амплитуды выходного сигнала на 5Х и более) на выходе элемента 18 сравнения, а следовательно на выходах релейного 25 элемента 19, формируются аварийные сигналы на отключение стенда и загора;:ется индикатор 20. Длительность нагруI жений датчиков на стенде составляют

1 млн.циклов. Повышение точности нагружения на описанном стенде достигается за счет того, что неисправность рабочего датчика обнаруживается сразу же после фиксации отклонения амплитуды выходного импульса рабочего датчи. ка 8 от амплитуды выходного. импульса контрольного датчика 7 на 5Х и более, что приводит к немедленному отключе" нию стенда в течение одного цикла иагружения и позволяет проводить анализ причин возникновения поломки датчиков на самых ранних стадиях, предотвращая тем самьм его дальнейшее разрушение..

Преимущества предлагаемого стенда для динамических нагружений датчиков си» лы по сравнению с прототипом состоит в . том,что компановка стенда, включающая размещение рабочего и контрольного датчиков в. одной замкнутой цепи, позволяет получать одинаковые по форме

203 6. и Ааэе выходные сигналы, что дает возможность при их синфазном включении .на входе элемента сравнения не воспринимать внутренние помехи схемы и помехи, связанные с изменением внешних условий (температуры, напряжения питания и др.), и сохранить высокую чувствительность к изменениям характеристик рабочего датчика (например, чувствительность, нелинейность и др.), т.е. повышается точность нагружений.

Кроме того, простота компановки стенда при отсутствии трущихся элементов обеспечивает удобство в эксплуатации.

Формула из о бр етения

Стенд для динамического нагружения рабочих датчиков силы, содержащий генератор импульсов и соединенный с ним через усилитель мощности и установленный на основании возбудитель колебаний, включающий якорь и катушку, контрольный датчик и узел крепления рабочего датчика силы, индикатор, блок управления и блок измерения, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности нагружения, узел крепления рабочего датчика силы выполнен в виде полого цилиндрического упора, жестко связанного с возбудителем колебаний, рабочий датчик силы и контрольный. датчик жестко соединены в последовательную силовую цепь и размещены внутри полого цилиндрического упора, контрольный датчик жестко соединен с якорем, жестко связанным с основанием, рабочий датчик силы жестко соединен с упором, а блок управления.выполнен в виде двух нормирующих усилителей, выходы которых соединены с входами элемента сравнения, выход которого связан с входом релейного элемента, выходы которого соединены с индикатором и генератором импульсов, а входы нормирующих усилителей связаны с выходами рабочего дат-, чика силы и контрольного датчика.

1732203 м./

8 7

Составитель A.Чупеев

Техред А.Кравчук

Корректор А. Обручар

Редактор Л. Гратилло

Заказ 1576 Тираж Подписное

BHHHllH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 191