Устройство для градуировки измерительных преобразователей ударных ускорений Советский патент 1983 года по МПК G01P21/00 

Изобретение относится к измерительноп технике и может быть использовано для создания образцовых установок.

Известно устройство для градуировки измепительных преобразователей (ип), содержащее основание, к которому с помощью упругих элементов присоединено рабочее тело с установленным на нем ИП, Упругие элементы соединяют рабочер и вспомгательное тела ij .

Недостаток указанного устройств ва - очень ограниченный диапазон воспроизводимых длительностей (l и 1,5 мс) с погрешностью до 5%. Чтобы расширить диапазон воспроизведения, необходимо уменьшать жесткость металлических струн, что практически невозможно.

Наиболее близким к предлагаемом по технической сущности является устройство, содержащее основание и вспомогательное тело, на которых закреплены упругие элементы с натяжными устройствами, рабочее тело для установки градуируемого преобразова теля и груз, подвешенный через соединительный элемент к вспомогательному элементу 2 .

К недостаткам известного устройства относится воспроизведение ударного ускорения только для двух значений длительностей фронта (Ю и 50 мс), Расширение диапазона воспроизведения в области малых длительностей невозможно, так как для этого (как показали расчеты) необходимо применять струны длиной 1,6 мм, что является недопус-. тимым для данной конструкции. Конструктивные приемы, используемые в данном устройстве, не обеспечивают исключения перекосов при движении рабочего тела, и погрешность от влияния поперечной составляющей достигает 10%, что значительно снижает точность воспроизведения ударных ускорений.

Цель изобретения - расширение диапазона длительностей фронта уданых ускорений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем основание и вспомогательное тело, на которых закреплены упругие элементы с-натяжными устройствами, рабочее тело для установки градуируемого преобразователя и груз, подвешенный через соединительный элемент к вспомогательному телу, упругие элементы размещены под углом друг к другу с возможностью изменения, этого угла, а рабочее и вспмогательное тела установлены с возможностью фиксированного перемещения .

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для градуировки; на фиг. 2 - осциллограмма импульса воспроизводимого ускорения.

Устройство для градуировки состоит из основания 1, на котором зкреплены с заданным натяжением упругие элементы (металлические струны) 2 и 3 (натяжение определяют исдя из амплитуды и длительности воспроизводимого ударного ускорения) и натяжные устройства 4 и 5 для регулирования натяжения. За сч выбора места крепления струн 2 и 3 на основании 1 изменяется длина струн и угол между ними. Рабочее тело 6 с градуируемым ИП 7 и вспомогательное тело 8 могут перемещаться вдоль упругих элементов 2 и 3 при помощи устройств 9 и 10 дл перемещения и жестко крепятся к струнам на время измерений зажи мами 11 и 12. К вспомогательному телу 8 через соединительный элемент 13 подвешен груз 14.

Устройство работает следующим образом.

При быстром разрыве соединительного элемента 13 от вспомогательного тела 8 отделяется груз 14, с этого момента рабочее тело 6 с ИП 7 и вспомогательное тело 8 под действием упругих элементов 4 и 5 начинают двигаться.

При градуировке ИП 7 угол между струнами 2 и 3 меняют с изменеfiUQM их длины в соответствии с выбранными для градуировки режимами

При снятии амлпитудно-частотной характеристики ИП 7 длину струн 2 и 3 при плавном изменении угла оставляют постоянной, что обеспечивает воспроизведение импульсов ударного ускорения одинаковой амплитуды в диапазоне длительностей фронта 1-50 мс.

Длительность фронта воспроизводимого ускорения определяют по формуле

nt

)

где и 1,15-1,25 - коэффициент, зависящий от а -я Ь ;

Са жесткость упругих элементов между рабочим и вспомогательным телами;

т, масса рабочего тела и ИП;

а,Ь - безразмерные, коэффициенты, определяемые отношением жесткостей упругих элементов и масс рабочего и вспомогательного тел.

Предлагаемое устройство реализует косвенный метод определения воспроизводимого ударного ускорения

путем измерения масс тел и жесткости упругих элементов в колебательной системе с параметрическим возбуждением.

В устройстве использовано последовательное изменение жесткостей пространственно разнесенных упругих элементов. За счёт выбора оптимального места крепления рабочего и вспомогательного тел на упругих элементах их массы используют в качестве механических фильтров для получения импульса ударного ускорения без наложенных колебаний, что упрощает дальнейшее его измерение и обработку. Последовательное изменение жестКостей струн при сохранении их длины позволяет определить амплитудно-частотную характеристику ИП в ударном режиме с одинаковой точностью во всем диапазоне длительностей воспроизводимых ускорений.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ УДАРНЫХ УСКОРЕНИЙ, содержащее основание и вспомогательное тело, на которых закреплены упругие элементы с натяжными устройствами, рабочее тело для установки градуируемого преобразователя и груз, подвешенный через соединительный элемент к вспомогательному телу, о т л и ч а ю щ е с я тем, что, с целью расширения диапазона длительностей фронта ударных ускорений, в нем упругие элементы размещены под углом друг к другу с возмо хностью изменения этого угла, а рабочее и вспомогательное тела установлены с возможностью i фиксированного перемещения. (Л

а,м/о

20

80 ме

ио

во

Я1ца. 2