Регистратор нагрузок веломашины

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при производстве и испытаниях велосипедных машин, а также для проведения экспериментальных исследований. Устройство содержит блок механических регистраторов (БМР), жестко закрепленный в исследуемой точке рамы велосипедной машины, и блок электронный, установленный на раме и соединенный с блоком механических регистраторов посредством электрических проводов. БМР представляет собой комплект идентичных преобразователей, каждый из которых представляет собой жесткий корпус, внутри которого расположена консольная балка, валик, датчик регистрации прогиба и юстировочный винт. Консольная балка жестко заделана одним концом в валик, а на другом конце жестко закреплен сменный груз мерной массы. Валик установлен в жестком корпусе с возможностью поворота в плоскости изгиба консольной балки. Валик снабжен устройством фиксации и рычагом, который взаимодействует с котировочным винтом, установленным на корпусе регистратора с возможностью взаимодействия с консольной балкой, и соединен с блоком электронным посредством электрических проводов. Блок электронный представляет собой программируемое арифметически-логическое устройство. Технический результат заключается в повышении достоверности динамических нагрузок характерных точек конструкции веломашины. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при производстве и испытаниях велосипедных машин, а также для проведения экспериментальных исследований.

Устройства для определения механических параметров движения в технике достаточно хорошо известны.

Однако, в силу специфики веломашины и ее конструктивных особенностей, устройств для оценки ее динамических нагрузок не выявлено.

Техническим результатом заявляемого устройства является возможность реальной оценки динамических нагрузок характерных точек конструкции веломашины.

Технический результат достигается тем, что устройство содержит блок механических регистраторов (БМР), жестко закрепленный в исследуемой точке рамы веломашины, и блок электронный, установленный на раме и соединенный с блоком механических регистраторов посредством электрических проводов, причем БМР представляет собой комплект идентичных преобразователей, каждый из которых представляет собой жесткий корпус, внутри которого расположена консольная балка, валик, датчик регистрации прогиба и котировочный винт, причем консольная балка жестко заделана одним концом в валик, а на другом конце жестко закреплен сменный груз мерной массы, причем валик установлен в жестком корпусе с возможностью поворота в плоскости изгиба балки, снабжен устройством фиксации и рычагом с возможностью взаимодействия его с юстировочным винтом, установленным на корпусе регистратора, обеспечивая возможность регулирования, причем датчик регистрации прогиба установлен на корпусе жестко с возможностью взаимодействия с консольной балкой и соединен с блоком электронным посредством электрических проводов, а блок электронный представляет собой программируемое арифметически-логическое устройство.

Таким образом, заявляемое устройство отвечает критерию “новизна”.

Введение в устройство перечисленных элементов в конкретной связи друг с другом позволяет технически решить задачу определения динамических нагрузок веломашины, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию “существенные отличия”.

На фиг.1 показано устройство, вид сбоку. На фиг.2 - разрез А-А на фиг.1. На фиг.3 - вид Б на фиг.1.

Устройство закреплено, например, на цепной вилке рамы и представляет собой блок механических регистраторов (БМР), каждый из которых содержит корпус 1, закрытый крышкой 2. Корпусы 1 всех регистраторов жестко соединены между собой и закреплены на раме 3 веломашины. Внутри корпуса 1 установлен валик 4, который имеет возможность поворачиваться относительно корпуса 1 и крышки 2. Заодно с валиком 4 выполнен рычаг 5. В валик 4 жестко заделана одним концом консольная балка 6, несущая на другом конце жестко закрепленный сменный груз мерной массы 7. Внутри корпуса 1 жестко закреплен датчик 8 регистрации прогиба балки 6, установленный с возможностью механического взаимодействия с балкой 6 и электрически соединенный с электронным блоком (на схеме не показан). Устройство снабжено юстировочным винтом 9, установленным в резьбовое отверстие корпуса 1 с возможностью взаимодействия с рычагом 5. Гайка 10 предназначена для фиксации винта 9. Винт 11 и гайка 12 предназначены для фиксации валика 4 в нужном угловом положении.

Устройство работает следующим образом. Предварительно производится градуирование (тарирование) каждого механического регистратора на соответствующее дискретное значение измеряемого ускорения. У каждого регистратора снимают крышку 2, вынимают валик 4 и на консольную балку 6 жестко закрепляют груз мерной массы 7, масса которого соответствует расчетному значению. Затем производят сборку регистратора. Окончательное положение консольной балки 6 каждого регистратора определяют экспериментально на стенде. Гайки 10 и 12 отпускаются. Винт 9 ввинчивается в корпус 1 и, воздействуя на рычаг 5, поворачивает валик 4 вместе с консольной балкой 6 до момента срабатывания датчика 8 регистрации прогиба консольной балки 6. Величина предварительного прогиба балки 6 (предварительный натяг балки) экспериментально устанавливают посредством приложения к грузу мерной массы 7 статического значения градуировочной силы, соответствующей динамическому расчетному значению силы, действующей на груз мерной массы 7 в момент времени, когда в исследуемой точке конструкции веломашины возникает соответствующее измеряемое ускорение. Регулирование производят котировочным винтом 9. При достижении требуемых параметров винты 9 и 11 стопорятся соответственно гайками 10 и 12.

Далее регистраторы собирают в блок, который жестко крепят, например, на цепной вилке рамы 3 веломашины, а датчики 8 регистрации прогиба балок 6 электрически соединяют с электронным блоком (не указан), который программируют необходимым образом и переводят в соответствующий режим.

Далее веломашина начинает движение. При наезде на препятствие на веломашину воздействуют динамические силы, что будет причиной возникновения сил инерции, воздействующих на грузы мерной массы 7 и на консольные балки 6. Если сила инерции будет соответствовать расчетному значению для данного регистратора либо превышать его, то прогиб балки 6 обеспечит срабатывание датчика 8. Причем параметры балки 6 груза мерной массы 7 и датчика 8 подобраны таким образом, что на каждое внешнее воздействие регистратор реагирует одним движением. Консольная балка 6 прогибается под действием силы инерции, действующей на груз мерной массы 7, датчик 8 срабатывает. Затем консольная балка 6 вместе с грузом мерной массы 7 возвращается в исходное положение и останавливается (режим колебаний отсутствует).

Регистрация количества и величин динамических воздействий, равно как и распределение их по времени движения веломашины обеспечивается электронным блоком.

Формула изобретения

Регистратор нагрузок веломашины, отличающийся тем, что содержит блок механических регистраторов (БМР), жестко закрепленный в исследуемой точке рамы велосипедной машины и блок электронный, установленный на раме и соединенный с блоком механических регистраторов посредством электрических проводов, причем БМР представляет собой комплект идентичных преобразователей, каждый из которых представляет собой жесткий корпус, внутри которого расположена консольная балка, валик, датчик регистрации прогиба и котировочный винт, причем консольная балка жестко заделана одним концом в валик, а на другом конце жестко закреплен сменный груз мерной массы, причем валик установлен в жестком корпусе с возможностью поворота в плоскости изгиба консольной балки, снабжен устройством фиксации и рычагом, который взаимодействует с юстировочным винтом, установленным на корпусе регистратора с возможностью регулирования, причем датчик регистрации прогиба установлен на корпусе жестко с возможностью взаимодействия с консольной балкой и соединен с блоком электронным посредством электрических проводов, а блок электронный представляет собой программируемое арифметически-логическое устройство.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3