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

f103 Изобретение относятся к маштгострое нию, а именно, к средствам измерения мо менга инерции различных деталей. Известно устройство для определения момента инерции деталей, содержащее кор пус, механическую колебательную систему, вертикальную ось, установленную в корпусе и магнитоэлектрический привад Г I Недостатком этого устройства является низкая точность определетпш момента инерции из-за нестабильности крутильных колебаний системы ввиду большого количества механических соединений меж ду звеньями. Наиболее близким по техшческой сущности к предлагаемому является устройст во для определения момента инерции, содержащее корпус, торсионный вал, одним конном закрепленный в корпусе, планщайбу для установки исследуемой детали, закрепленную на втором конце торсионного вала, вибратор, датчик крутильных колебаний, соединенньШ с ним усилитель, и частотомер, связанный с одним из выхо дов усилителя 2 . . Недостатком указанного устройства яв ляется погрешность измерения момента инерции из-за нестабильности частоты крутильтте колебаний системы при наличии внешней вибрации и толчков, что затрудняет применение это устройство в цех вых условиях. ; Цель изобретения - повышение, точности измерения и расширение области применения. Указанная цель достигается тем, что устройство для определения момента инер ции, содержащее корпус, торсионный вал, ОДШ1М концом закрепленный в корпусе, планшайбу для установки исследуемой детали, закрепленную на втором торсионного вала, вибратор, датчг к крутильных колебаний, соединенный с ними ус1ши тель, и частотомер, связанный с одним из выходов усилителя, снабжено генератором электрических колебаний качающейся част ты, соединенным с одним из его выходов вторым вибратором, частотным детектором, соединенным с вторым выходом гене ратора, акшлитудным детектором и вторым усилителем, последовательно подключенными к выходу первого усилителя, а такж блоком сравнения, один вход которого сое динен с выходом частотного детектора, второй - с выходом второго усилителя, а выход - с вторым входом первого усилителя . 6 На чертеже изображена сгрукт.урная схема устройства для определения момента инерции. Устройство вютючает кортус 1„ торсионный вал 2, одним концом закрепленный в .корпусе 1, планшайбу 3 для установки исследуемой детали 4, закрепленную на втором конце торсионного вала 2, вибратор 5, датчик 6 крутильных колебаний, соединенный с ними усилитель 7, частотомер 8, связанный с одним из вьосодов усилителя 7, генератор 9 электрических колебаний качающейся частоты, соединенный с одним из его выходов второй вибратор 10, частотный детектор 11, соединенный с вторьп выходом генератора 9, акшлитудный детектор 1-2 и второй усилитель 13, последовательно подключенные к выходу первого усилителя 7, а также блок 14 сравнения, один вход которого соединен с выходом частотного детектора 11, второй - с выходом второго усилителя 13, а выход - с вторым входом первого уснлителя 7. Устройство работает след тсшим образом. Исследуемая деталь 4 закрепляется на плашпайбе. После этого включается генератор 9 алектри:еских колебаний качающейся частоты. Диапазон генерируемых частот генератора 9 подбирается таким образом, чтобы центральная частота диапазона соответствовала частоте собственных колебаний колебательной систек1ы: торсионный вал 2 - планшайба 3 - исследуемая детель 4 (это осуществляется подстройкой генератора 9). Таким образом, при изменении частоты генератора 9 через период перестройки (от наименьшей частоты до наибольшей и обратно), частота его сигнала два раза совпадает с частотой собственных колебаний колебательной системы. В связи с этим, при наличии второго вибратора 10, под ключенного на выходе генератора 9, воэбуждаются затухающие колебания системы на собственной частоте. При включёНИИ усилителя 7 в колебательной системе устанавливается колебательный режим. Амплитуда, развиваемая вторым вибратором 1О, подбирается маленькой, исходя из соображений, что величина этой амплитуды не вызывает изменения частоты собственных колебаний колебательной системы. Таким образом, при установившемся колебательном режиме и работаюшем генераторе 9 на выходе усилителя 7 получают снгиал, модзтврованный по амплитуде. С другой стороны сигнал генератора 9 подается на частотный детектор 11 п да его выходе получают сигнал, частота которого равна частоте перестройки частоты генератора 9, а сигнал на вькоде силнтеля, подается на амплитудный детектор 12 и на выходе второго усилителя 13 получают сигнал с частотной модуляцией сигнала усилителя 7, равный двоиной частоте перестройки частоты генератора 9. Оба эти сигнала подаются на блок 14 сравнения, на выходе которого сигнал отсутствует, когда нулевые значения их совпадают во времени, т.е. соотношения частот этих сигналов равняют

ся двум. При взменевйв частоты собствеп Htioc колебаний колебательной системы, «уя вые значения этих оптнаяов не совпааают по, времени, в на выходе блока. 1 4сравненияполучают сигнал, который, действуя на усилитель 7, изменяет амплитуду круткпьных колебаний системы таким образом, чтобы изменилась в нужную сторону и частота крутильных колебаний.

Использование предлагаемого jCTpoflcT ва позволяет поддерживать частоту собственных колебаний постоянной под воздействием внешних вибраций н толчков, повысить точность, измерения на 40% и использовать устройство вцеховых условиях.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ, содер1жащее корпус, торсионный вал, одним концом эа1фепленный в корпусе, планшайбу для установки всследуемой детали, закрепленvyjf на втором конпе торсионного вала. ЕСЕС0;€5;;;. J: lT;:;:T:.:yт;-:и-;-.С;: :-.,.--: -л bEJVrt.;;-; . .:..s. - вибратор, датчик крутильных колебаний, соединенный с ними усилитель и частотомер, связанный с одним из выходов усилителя, отличаюшееся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения области применения, оно скачено генератором алектрических колебаний качающейся частоты, соединенным с одним из его выходов вторым вибратором, частотным детектором, соединенным с вторым выходом генератора, амплитупным детектором и вторым илителем, последовательно подключенными к выходу первого усилителя, а также блоком сравнения, один вход которого соединен с выходом частотного детектора, второй - с выходом второго усилителя, а выход - с (Л вторым входом первого усилягепя. с со СП 45 СО Од