Имитатор реактивного момента Советский патент 1984 года по МПК G01L1/08 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при испытаниях электромеханических устройств.

Известен имитатор момента, содерзкадай нагружатель и датчик момента, соединенный с устройством управления тормозным моментом и укрепленны на валу нагружателя Cl3.

Однако имитатор не обеспечивает требуемой точности имитации нагрузок.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаешзму результату является имитатор реактивногчэ момента, содержащий установленный в корпусе нагружатель, выполненный в виде управляемой элекромагнитной муфты, с входным валом которой связаны испытуемое изделие и датчик угла поворота вала, датчик момента и схему управления муфтой С 2.

Недостатком такого имитатора также является низкая точность имитации момента.

Цель изобретения - повышение точности имитации нагрузок.

Указанная цель достигается тем, что в имитаторе реактивного моментй содержащем установленный в корпусе нагружатель, выполненный в виде управляемой электромагнитной муфты, р входным валом которой связаны испытуемое изделие и датчик угла поворота вала, датчик момента и схе-: му управления муфтой, электромагнитная му.фта снабжена выходным валом, .которыйчерез введенную в имитатор механическую передачу связан с датчиком момента, выполненным в виде сменного торсиона, датчика угла скручивания торсиона и двух стыковочных устройств, причем один- конец торсирна через первое стыковочное устройство жестко связан -с корпусом, а другой - через второе стыковочное устройство, на котором установлен датчик угла скручивания тороиона, с механической передачей.

На чертеже представлен имитатор.

Имитатор реактивного момента содержит корпус 1 с установленным в нем нагружателем в виде двухвальной электромагнитной муфты 2, входной вал 3 которой соединен с испытуемым электромеханическим устройством 4, например -электродвигателем, и датчиком 5 угла поворота вала 3. Выходной вал 6 электромагнитной муфты 2, представляющий полую ось с установленной на ее торце зубчатой шестерней, соединен с валом 7 через зубчатое колесо 8, наглухо закрепленное на валу. Входной вал 3 проходит через выходной вал 6 и может свободно в немвращатся.

Датчик момента выполнен в виде сменного торсиона 9, датчика 10 угла скручивания торсиона, первого 11 и второго 12 стыковочных уст-, ройств, посредством которых торсион

9 связан соответственно с корпусом и валом 7 механической передачи. Датчик 10 угла, выполненный в виде тензодатчика, установлен на стыковоч ном устройстве 12.

0 Схема управления муфтой содержит

задатчик 13 напряжения,.состоящий . из распределителя импульсов 14 и формирователя 15 напряжения, и усилитель 16 тока, выход которого сое5 динен с обмоткой электромагнитной муфты 2 (не показана).

Кнопка 17 соединена с первым входом распределителя 14 импульсов и датчиком 5 угла. Реле 18 и 19 времеQ ни соединены соответственно с датчиком 5 угла и вторым входом распределителя 14 импульсов. Датчик 10 угла связан с усилителем 16 тока.

Имитатор работает следующим образом.

в стыковочные устройства 11 и 12 устанавливается тарированный торсион 9, рассчитанный для работы в определенном поддиапазоне имитации реактивного момента. В схеме управления устанавливают требуемый закон изменения реактивного момента. Закон изменения реактивного момента

задают путем установки коэффициен а преобразования задатчика 13 напряжения, после чего производится включение испытуемого устройства 4. Первоначально электромеханизм 4 вра:Щаётся без нагрузки, при этом датчик 5 угла заблокирован реле 16 времени. После истечения времени выдержки реле 18 времени разблокирует датчик 5 угла1 и импульсы с

него поступают на вход распределителя 14 импульсов. Выходы распределителя 14 иютульсов управляют работой Формирователя 15 ступенчатого напряжения. Сфо ждарованное напряжение с вьЬсода задатчика 13 напряжения через усилитель 16 тока поступает в вице управляющего:воздействия 1д F(M) на обмотку электромагнитной муфты 2. При воздействии тока управления муфты Зд, происходит

магиитное сцепление входного вала 3 и выходного вала 6 электромагнитной муфты 2, в результате чего , развиваемый на валу испытуемого электрбмеханизма 4, через зубчатую передачу шестерни 6 и колеса 8 передается на торсион 9, который закручивается на некоторый угол d. . Для предотвращения появления остаточных деформаций стыковочное усТройство 11 содержит ограничитель максимально допустимого угла закручивания (не показан).

Угол закручивания торсиона 9 равен

p

(Г 6Эв

где - крутящий моменту S - длина торсиона) G - 4Oдуль сдвига SP 11ёлй ныЙг момент инерции ; сечения торсйона. ; Из Формулы (1) следует, что угол закручивания торсиона прямо пропорционален,приложенному моменту М

кр

Мсмент Mj(pV: передаваемый электромагнитной муфтой 2, прямо пропорцио иален току J управляиицего воздействия .

Таким образом сигнал, поступаю1Ф1Й с датчика 10 угла, представляет собой линейную завксимость

что позволяет осуществлять коррекцию заданного закона изменения величины реактивного момента по углу закручивания торсвона 9.

10 Использование в имитаторе датчика момента, выполненного в виде сменного торсиона, датчика угла скручивания торсиона и двух стыковочн устройств, а также снабжение

5 муфты выходным валом, механически связанным с указанным торсионом, позволит расширить диапазон н повысить точность имнтации реактивного момента.

ИМИТАТОР РЕАКТИВНОГО МОМЕНТА, содержащий установленный в ;корпусе, нагружатель, выполненный в виде управляемой электромагнитной муфты, с входным валомкоторой связаны испы1гуемое изделие и датчик угла поворота вала, датчик момента и схему управления муфтой, о т л ичающи йс я тем, что, с целью повышения точности имитации нагрузок, электромагнитная муфта снаб-. жена выходным валом, который через введенную в имитатор механическую передачу связан с датчиком момента, выполненным в виде сменного торсиона, датчика угла скручивания торсиона и двух стыковочных устройств, причем один конец торсяиона через первое стыковочное устройство жестко связан с корпусом, а другой - через второе стыковочное устройство, на котором установле Н датчик .угла скручивания торсиона, с механической (Л передачей. vj Ф СХ)