Устройство для градуировки измерительных преобразователей ударных ускорений

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 23.08.75(21) 2146702/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.01.77. Бюллетень № 3 (46) Дата опубликования описания 24.05.77 (>>) 543874 (51) М. Кл.з

501 P 21/СО

Государственный номнтет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК 531.768 (088.8) (72) Лвторы изобретения

И. С. Бабер, М. Б. Глаговская, В. С. Пеллинец иЮ,Я,Ядов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

УДАРНЫХ УСКОРЕНИЙ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для градуировки измерительных преобразователей ударного ускорения, в частности для создания эталонных установок. 5

Известны устройства для градуировки измерительных преобразователей ускорений, HB которых воспроизводимое ударное ускорение определяется путем косвенных (абсолю вных) измерений или путем косвенных измере- 10 ний образцовыми акселерометрами $1) .

Измерения с помощью образцовых акселе. рометров недостаточно точны, зависят от точности градуировки образцовых акселерометров. В них реализуется метод сравнения iS градуируемого измерительного преобразователя (ИП) с образцовым акселерометром.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройст во для градуировки ИП ускорения, содержа- 20 шее основание, рабочее тело, две струны и груз 2 .

Однако это устройство не обеспечивает воспроизведении ударных ускорений длительностью более 2 мс. Это вызвано высокой 25 жесткостью металлических струн, которая определяется из следуюшего выражения:

К =E — (1)

Р

1 где Š— модуль упругости материала;

P — плошадь поперечного сечения струн; — длина струн.

Расчеты показывают, что для увеличения длительности фронта ускорения необходомо уменьшить жесткость металлических струн, что практически невозможно, Выполнение упругих элементов устройства из материалов типа резины, капрона и т.п., имеюшкх меньшее значение модуля упругости, недопустимо, так как эти материалы обладают большим затуханием и нестабильны во времени. Исполнение упругих элементов в виде спиральных или пластинчатых пружин также недопустимо вследствие наличия частных резонансов и значительного искажения формы кривой, Для изменения длительности фронта воспроизводимого ударного ускорения необходимо изменять диаметр или длину металличес543874 ких струн, что вызывает неудобства в эксплуатации.

Регулирование длительности путем изменения массы рабочего или вспомогательного тела влечет за собой уменьшение воспрозво- 5 димого установкой ускорения, Пель изобретения - увеличение длительности фронта воспроизводимого ударного ускорения.

Указанная цель достигается тем, что в О предлагаемом устройстве две струны установлены горизонтально и снабжены натяжными устройствами.

На чертеже изображено предлагаемое устройство для воспроизведения заданного удар- 5 ного ускорения большой длительности.

Устройство состоит из основания 1 и всгомогательного тела 2,.на которых закреплены упругие элементы, выполненные в виде горизонтальных металлических струн 3 28 и 4, установленных с заданным натяжением.

К середине струн прикреплено рабочее тело 5 с установленным на нем градуируемым измерительным преобразователем 6. К вспомогательному телу 2 через соединительный элемент 7 подвешен груз 8. На основании

1 и на вспомогательном теле 2 монтируют ся устройства 9 и 10 для регулирования натяжения струн 3 и 4. В процессе измерений натяжные устройства 9 и 10 могут снимать-О ся, Принцип действия предлагаемогоустройспва заключается в следующем. При быстром разрыве соединительного элемента 7 от вспомогательного тела отделяется груз 8 и с этого момента рабочее тело 5 с градуируемым ИП 6 и вспомогательное тело под действием упругих элементов 3 и 4 начинают движение.

Параметры движения рабочего тела с градуируемым ИП (ускорение и длительность. фронта) могут быть рассчитаны на основа« нии данных о массе рабочего тела 5 с градуируемым ИП 6, массе вспомогательного тела 2, массе груза 8, жесткости упругих элементов 3 и 4 и ускорения свободного падения.

Уравнение для расчета ускорения, воздействующего на градуируемый ИП, имеет

50 вид

a=A ы,cosa 6-А ы совы t где А, А, au„, <@ -постоянные, зависящие от масс п.,; т,,h1 — жесткости упругкх элементов и ускорения силы тяжести; — время.

Сопоставляя пиковое значение Ц электИ рического выходного сигнала измерительного преобразователя 6 с расчетным значением пикового ускорения „ определенным из уравнения (2), находят коэффициент преобразователя Б градуируемого ИП.

Я И (з1

М д

Жесткость упругих элементов в предлагаемом устройстве приближенно определяется следующим выражением: где 9 — сила натяжения металлических струн;

g — длина металлических струн

В предлагаемом устройстве жесткость упругих элементов уменьшается в 1000 раз и составляет (1-;2) 10 Н/м

Длительность фронта в оспроизводимого ударного ускорения возрастает до 50 мс, т. е. в 25 раз.

Формула изобретения

Устройство для градуировки измерительных преобразователей ударных ускорений, =одержашее основание, рабочее тело для установки градуируемых преобразователей, вспомогательное тело, две струны и груз, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения длительности фронта воспроизводимого ускорения, струны установлены горизонтально и снабжены натяжными устройст вами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Пеллинец В. С. Измерение ударных ускорений, изд. Стандартов, 1975.

2. Авторское свидетельствоМ373627., кл. G 01 р 21/00, 1971 (прототип).

543874

81 1/6 1 Тираж 1052 Подписное

БНИИНИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Н. Граникова

Редактор Т, Иванова Техред А. Богдан Корректор Н. Ковалева