Установка для излучения характеристик упругих элементов Советский патент 1983 года по МПК G09B23/10 

1

Изобретение относится к учебным пособиям по механике и может быть использовано для изучения характеристик упругих элементов.

Известна учебная установка для изучения характеристик упругих элементов, содержащая корпус со стойкой, на которой размещен подвижной кронштейн, механизм нагрузки с крюком и чувствительный элемент с крюком 1.

Недостатком известного устройства является то, что при его работе необходимо учитывать как деформацию измерительной пружины, так и при смене их необходимо строить тарировочный,график, что снижает дидактические возможности устройства.

Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства.

Указанная цель достигается тем, что учебная установка для изучения характеристик упругих элементов, содержащая корпус со стойкой, на которой размещен подвижной кронщтейн, механизм нагрузки с крюком и чувствительный элемент с крюком, включает блок измерения, подпятники для упругих элементов, тензометрические датчики деформации, при этом чувствительный элемент выполнен в виде упругого кольца, размещенного в корпусе под стойкой, механизм нагрузки выполнен в виде соленоида с подвижным сердечником, а тензометрические датчики деформации расположены на упругом кольце и электрически связаны со входом блока измерения, причем крюк чувствительного элемента и подпятник закреплены на верхней части кольца, а крюк механизма нагрузки с другим подпятником закрепленыНа нижней части сердечника, при этом обмотка соленоида размещена на кронщтейне в верхней части стойки.

Блок измерения содержит последователь,5 но соединенные усилитель, преобразователь, аналого-цифровой преобразователь, дешифратор и индикатор.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - блок-схема блока регистрации.

Учебная установка содержит основание 1 с установленными на нем стойкой 2 и расположенным внутри корпуса 3 упругим кольцом 4. В верхней части стойки 2 припомощи винта 5 закреплен передвижной кронщтеин 6, на котором установлен соленоид 7. Внутри соленоида 7 расположен сердечник соленоида 8, несуший на себе шток 9, в нижней части которого закреплены подпятник 10 и крюк И. В верхней части упругого кольца 4 закреплены подпятник 12 и крюк 13. Испытуемая пружина растяжения подвешивается на крюках 11 и 13, или устанавливается, в случае испытания пружины сжатия, между подпятниками 10 и 12. На передней панели корпуса 3 размешены клавиша «Сеть 14, сигнальная лампочка 15, шестиразрядный индикатор 16, клавиша пуска 17. Тензометрические датчики деформации 18 закреплены на упругом кольце 4 и электрически соединены с блоком регистрации 19, который включает последовательно соединенные между собой усилитель 20, преобразователь 21, аналого-цифровой преобразователь 22, дешифратор 23 и индикатор 16. Установка работает следуюшим образом. При- исследовании пружин кронштейн 6 с соленоидом 7 закрепляют на высоте, соответствуюшей длине исследуемой пружины в свободном состоянии. При этом, если это пружина сжатия, то ее торцы размешают на подпятниках 10 и 12,

если это пружина растяжения, то ее закрепляют на крюках 11 и 13.

При этом сердечник соленоида 8 смешают на величину единичного воздействия вверх, если это пружина сжатия, и вниз, если это пружина растяжения. Затем включается в работу электрическая часть устройства. При подаче напряжения на обмотку соленоида 7 сердечник 8 возвращается в среднее положение, нагружая при этом исследуемую пружину.

При единичном перемещении сердечника соленоида происходит разбалансировка тензометрического моста 18, закрепленного на упругом кольце 4. Сигнал разбалансировки передается на усилитель 20 и преобразователь 21, приводящий в соответствие усилие в измеряемых единицах и показание цифрового индикатора 16. В простейшем случае одним из вариантов выполнения преобразователя 21 может быть потенциометр. Далее сигнал подается на аналого-цифровой преобразователь 22. На выходе преобразователя 22 имеем в двоичном коде число, которое поступает на дешифратор 23 и индицируется индикатором 16. Так кик данное устройство предусматривает единичное перемещеизмерения, подпятники для упругих элементов и Тензометрические датчики деформации, при этом чувствительный элемент выполнен в виде упругого кольца, размещенного в

. корпусе под стойкой, механизм нагрузки выполнен в виде соленоида с подвижным сердечником, а Тензометрические датчики деформации расположены на упругом кольце и электрически связаны со входом блока измерения, причем крюк чувствительного элемента и подпятник закреплены на верхней части кольца, а крюк механизма нагрузки с другим подпятником закреплены на нижней части сердечника, при этом обмотка соленоида размещена на кронштейне в верхней части стойки.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что блок измерения содержит последовательно соединенные усилитель, преобразователь, аналого-цифровой преобразователь, дешифратор и индикатор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. «Определение характеристик винтовых пружин сжатия и растяжения. Лабораторная работа № 7 по курсу «Детали приборов. М., Издание МВТУ им. Н. Э. Баумана, 1971. ние устройства нагружения, то имеющийся в схеме нормализатор 21 при тарировке упругого тензометрического кольца 4 позволяет получить на индикаторе 16 величину усилия деформации исследуемой пружины, которая равна жесткости пружины. При необходимости определения коэффициента жесткости при различных величинах ее предварительного растяжения, т.е. на различных отрезках рабочей характеристики пружины, передвижной кронштейн 6 перемещается на необходимую величину. Данное изобретение позволяет исследовать коэффициент жесткости пружин и других упругих элементов и наглядно демонстрировать в условиях учебного процесса. Формула изобретения 1. Установка для изучения характеристик упругих элементов, содержащая корпус со стойкой, на которой размещен подвижной кронштейн, механизм нагрузки с крюком и чувствительный элемент с крюком, отличающаяся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей, она содержит блок