Устройство для определения момента инерции Советский патент 1983 года по МПК G01M1/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА

ИНЕРЦИИ.

Изобретение относится к бапансирово ной технике и может быть использовано в измерительной технике для определения момента инерции изделий. Известно устройство для определения момента инерции, содержащее ocHOBafflar установленную на нем механическую астоколебательную систему с вертикальной осью, верхняя часть которой нагружается измеряймой деталью, датчик колебаний системы, счетник импульсов, поступаюиих с датчика и измеритель времени прохождения заданного счетчиком числа импульсов til. Наиболее близким по технической cyntности к изобретению является устройство для определения момента инерции, содержащее, основания, установленный на нем корпус, вертикальный торсионный вал, нижний конец которого закреплен в корнпусе, датчик колебаний, электромагнитный возбудитель крутильных колебаний, подвижная часть которого закреплена на валу, а обмотка возбуждения через усил тель соединена с датчиком колебаний, частотомер, соединенный с усилителем, и связанное с торсионом компенсационное звено, выполненное в виде двух колец, расположенных с торсионным валом, одно из колец закреплено неподвижно на валу и имеет отверстия для подачи через них сжатого воздуха, а другое установлено с возможностью перемещения в осевом направлении на валу и закреплено на под вижной части вибратора крутильных колебаний 23. Недостатком устройства является недостаточная точность определения момее та инерции в связи с тем, что при опр&делении не учитывает изменения температуры окружающей среды, что снижает точность определения момента инерцнв. Целью изобретения является повышение точности определения. Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения момента инерции, содержащее основание, установленный на нем корпус, вертикальный TOJV ciromibifl вал, нижний конец которого закреплен в корпусе, датчик колебаний, эле тромагшггвый возбудитель крутильных : колебаний, подвижная часть которого закреплена на валу, а обмотка возбужд&ния через усилитель соединена с датчиком колебаний, частотомер, соединенный с уси лителем, и связанное с торсионом компен сационное звено, снабжено датчиком температуры и источником высоковольтного напряжения, а компенсационное звено выполнено в виде пьезокерамического цилин дра с радиальной поляризаиие во внутреннем электроде которого размещен нижний конец торсионного вала, а внешний электрод выполнен в виде колец, связанных с источником высоковольтного напряжения через блок переключателей, связаннйй с датчиком температуры. На чертеже изображено устройство для определения момента инерции, обпшй вид. Устройство содержит основание 1, уо тановленный на нем корпус 2, вертикальный торсионный вал 3, нижний ковед которого закреплен в Kopnytse 2, а на верхнем конце размещается изделие, датчик 5 колебаний, электромагнитный возбудитель крутильных колебаний, подвижная часть 8 которого закреплена на валу 3, а обмотка 7 возбуждения через усилитель 8 соединена с датчиком колебаний, частотомер 9, соединенный с усилителем 8, компенсационное звено, выполненное в виде пьезокерамического цилиндра 1О с радиальной порялизацией, во внутреннем заземленном электроде 11 которого размещен нижний конец торсионного вала 3, а внешний электрод 12 выполнен в виде колец, датчик 13 температуры, связываемый с изделием 4, и источник 14 выс1жовольтного напряжения, снизанный с кольцами внешнего электрода 12 через блок 15 переключателей, связанный с датчиком 13 температуры. Устройство работает следующим образом. Изделия 4 размещаются на торсионном валу 3, включается усилитель 8 и система торсионный вал 3 изделия 4 сообщается колебательный режим от вибратора крутильных колебаний. Сигнал из датчика 13 температуры, пропорциональный температуре изделия 4 подается на блок 15 переключения, на другой вход которого подается напряжение от источника 14, который в зависимости от температуры изделия 4 подается на кольца электрода 12 различные напряжения, которые воздействуют через. кольца на цилиндр 10 в одной из зон создают натяг между внутренним электродом 11 и торсионным валом, а в другой зоне создают определенной величины зазор, что вызывает изменения длины горсионноговала 3, вызывающее изменение резонансной частоты ко- лебаний горсионноговала 3с изделием 4. При изменении температуры окружак щей среды, а следовательно и температуры изделия, напряжения подаваемые на кольца электрода 12 меняют так, что зона натяга перемещается в ту или другую сторону по оси торсионного вала 3, поддерживая постоянной частоту резонаноных колебаний торсионного вала 3 с изделием, регистрируемую частотомером 7, после чего производят определение момента инерции изделия 4. Это ведет к устранению влияния изменения температуры окружающей среды на частоту колебаний торсиона 3 изделием, а следовательно и на определение момента инерции изделий. Устранение влияния изменений температуры окружающей среды на величину момента инерции повышает точность определения последнего. Формула изобретения Устройство для определения момента инерции, содержащее основание, установленный на нем корпус, вертикальный торсионный вал, нижний конец которого закреплен в корпусе, датчик колебаний, электромагнитный возбудитель крутильных колебаний, подвижная часть которого закреплена на валу,, а обмотка возбуждения через усилитель соединена с датчиком колебаний, частотомер, соединенный с д&лителетд, и связанное с торсионом компенсационное звено, отличающеес я тем, что, с целью повышения точное ти .определения, оно снабжено датчиком температуры и источником высоковольтного напряжения, а компенсационное звено выполнено в виде пьезокерамического цилиндра с радиальной поляризацией, во внутреннем электроде которого размещен нижний конец торсионного вала, а внешний электрод выполнен в виде колец, связанных с источником высоковольтного напряжения через блок переключателей. связанный с датчиком температуры. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1. Авторское свидетельство СССР № 238202, кл. G 01 М 1/10, 1966. 2. Авторское свидетельство СССР № 457904, кл. Q 01 М 1/10, 1973 (прототтш). У

7/ -JЛГ