Устройство для динамической градуировки динамометров Советский патент 1984 года по МПК G01L25/00 

00 -ч|

1:0

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для градуировки и проверки динамометров.

Известное устройство для динамической градуировки динамометров содержит корпус, коромысло, установленное в подвесе, пружинный упругий элемент, один конец которого соединен через испытуемый динамометр с коромыслом, а другой - прикреплен к корпусу, задатчик начального натяга упругого элемента в виде пружины. После снятия момента коромысло завершает затухающие колебаний, нагружая динамометр по затухающей кривой fl.

Недостатками устройства являются малый диапазон воспроизводимых сил как по их амплитуде, так и по частоте, использование в рабочем цикле затухающего процесса, невозможность управлять амплитудой колебаний и перестраиваться по частоте с целью анализа частотной характеристики испытуемого динамометра. t

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является низкотемпературный пресс со смещаю14имся поршнем, на поршне и цилиндре которого закреплены обмотки из сверхпроводящего материала. Через направлякхцие noptueHb с жестко закрепленными на нем обмотками )из сверхпроводящего материала соединен с цилиндром. Обмотки цилиндра и подвижного поршня подключены к источникам питания и помещены в криостат с жидким гелием. При пропускании тока по обмоткам от источников питания между подвижными и неподвижными обмотками возникают силы электромагнитного взаимодействия, которые (через упомянутые обмотки) воздействуют на цилиндр и поршень Г2} .

Однако для известного устройства характерна невозможность определения амплитудно-частотные характеристик динамометров.

Цель изобретения - расцмрение функциональных возможностей, заключающееся в возможности градуировки динамсметров в динамическом режиме в широком амплитудном и частотном диапазонах.

Цель достигается тем, что в устройство для динамической градуировки динамометркэв, содержащее корпус, силопередающую штангу, прикрепленную через узлы связи с градуируемым динё1мометром к корпусу, неподвижные обмотки, жестко связанные с корпусом и подвижные обмотки, жестко связанные с силопередающей илангой, источник питания, соединенный со сверхпроводящими обмотками, причем части корпуса и силопередающей штанги.

связанные с соответствующими обмотками, размещены в криостате, введены сверхпроводящий экран, конденсаторы переменной емкости и поглотители энергии, выполненные в виде стержней причем сверхпроводящий экран охватывает сверхпроводящие обМотки и соединенные параллельно с ними конденсаторы переменной емкости, а поглотители энергии введены в свеохпроводяший экран с возможностью перемещения и Фиксации.

На чертеже показана схема устройства.

Части корпуса и силопередающей штанги размещена в криостате с жидки гелием 1„ Корпус 2 жестко связан с обмотками 3, изготовленными из сверхпроводника. Подвижная катуилса 4 жестко крепится на силопередающей штанге 5 . Магазин конденсаторов и блок переменных конденсаторов б соединяются с соответствующими обмотками параллельно. Через ключ 7 и схему управления 8 резонансные цепи подключаются к источнику питания 9. Около обмоток 3 и 4 размещаются стержни поглотители энергии 10, степень погружения которых определяет добротность параллельных резонансных цепей Корпус 2 и силопередающая штанга 5 выводятся из гелиевого объема и между ними размещается проверяе1Ф й прибор - динамометр 11. Силопередающая штанга фиксируется в радиальных магнитных подшипниках 12. Устройства для измерения осевого перемещения 13 и радиального перемещения 14 фиксируют осевое и радиальное перемещение силопередающей штанги 5. Резонансная цепь размещена в сверхпроводящем экране 15.

Устройство работает следующим образом.

При пропускании переменного тока по цепи от источника 96 и по

цепи от источника 9а между обмотками возникают силы электромагнитного взаимодействия, имеющие знакопеременный характер, которые через корпус 2 и силопередающую штангу 5 передают динамические силы на динат мометр 11. Осевые и радиальные перемещения штанги фиксируются с помсяцью устройства 13 и 14. Оценка величины силы производится путем измерения мгновенных значений токов, протекающих по обмоткам и посредством измерения расстояния осевого перемещения между обмотками в течение промежутка времени, равного половине периода, т.е. тогда, когда направления течения токов в обмотках совпадают. Таким образом, обеспечивается возможность быстрого измерения динамических сил, прикладываемых к динамометру при точном управлении токгми, и иэмерен1 я перемещения за половину периода.

Схема управления 8, включенная между источниками питания 9 и резонансными цепями и , позволяет компенсировать измерительную мощность, затрачиваемую на растяжение и сжатие динамометра, осуществляя подпитку энергией pesoHaHcifeix цепей в необходикий период времени и в соответствующей фазе. Сверхпроводящие резонансные параллельные цепи, где имеет место резонанс токов, обладая высокой добротностью, позволяют создавать амплитуду значительной величины. Для регулирования величины добротности в сверхпроводящий объем вводятся стержни - поглотители электромагнитной энергии. Таким образсм осуществляется регулирование амплитуды тока, т.е. амплитудных значений силы. Перестройка по частоте осуществляется конденса:торсм переменной емкости, перестройка по частоте в значительных пределах - посредством подключения кон денсаторов постоянной емкости из блока конденсаторов.

Деформация силопередающей 5 и динс1мометра 11 вызывает переме10 щение катуьки 4 относительно катулоек 3. Это перемещение не превышает 1-3 мм, при этом изменение силы взаимодействия катушке близко к нулю. Таким образом, амплитуда переменной 15 силы может быть определена с точностью порядка 0,1-0,3%.

Использование изобретения позволяет расширить диапазон воспроизведения динамической силы примерно в 20 100 раз.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ ГРАДУИРОВКИ ДИНАМОМЕТРОВ, содержащее корпус, силопередакнцую штангу, прикрепленную через узлы связи с градуируемым динамометром к корпусу, неподвижные обмотки, жестко связанные с корпусом, и подвижные обмотки, жестко связаннее с силопередающей штангой, источник питания, соединенный со сверхпроводящими обмотками, причем асти корпуса и силопередающей -штанги, связанные с соответствующими обмотками, размещены в криоcTaTej отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей посредством расширения амплитудного и частотного диапазонов задаваемых сил, в него введены сверхпроводя&щй экран, конденсатор переменной емкости и поглотители энергии, выполненные в виде стержней, причем сверхпроводящий экран охватывает сверхпроводящие обмотки и соединенные параллельно с ними конденсаторы переменной емкости, а поглотители энергии введены в сверх- проводящий экран с возможностью перемещения и фиксации.