Прибор для определения числа циклов колебаний Советский патент 1984 года по МПК G01H1/00 

1 Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устрой ствам для контроля числа циклов ко лебаний нагрузок, и может быть исг пользовано при долговременных иссл дованиях усталостных повреждений деталей машин. Известно электронное устройство для определения числа циклов коле баний, содержащее тензометрический датчик деформаций, усилитель, набо амплитудных дискршданаторов и соединенных с ними счетчиков электрических импульсов . Однако это устройство непримени мо для длительных непрерывных исследований, так как с увеличением времени эксперимента вероятность отказа устройства, состоящего из большого числа элементов, становит ся недопустимо высокой. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является механический прибор для определения числа циклов колебаний, содержащий счетчик числа оборотов с валом, две опоры треугольного призматического сечения, контактирующие с валом, пружину, соединенную одним концом с одной из опор, рычаг, шарнирно сое диненный с той же опорой, и базовый элемент, соединенный с другим концом пружины, с другой опорой и с осью вращения рычага . Однако известный прибор может осуществлять контроль числа колеба ний только при условии, что а1 плитуда этих колебаний достаточно велика и составляет несколько микрометров, поэтому его чувствительность -оказывается, недостаточной Для регистрации- колебаний малой амплитуды, например упругих деформаций деталей. Целью изобретения является повьтение чувствительности прибора к колебаниям малой амплитуды. Цель достигается тем, что прибор для определения числа циклов колебаний, содержащий счетчик 4vicла оборотов с валом, две опоры тре угольного призматического сечения, контактирующие с валом, пружину, соединенную одним концом с одной из опор, рычаг, шарнирно соединенный с той же опорой, и базовый зле мент, соединенный с другим концом 2I пружины и с другой опорой, снабжен двумя кронштейнами, жестко закрепленными на концах базового элемента, и тремя дополнительными рычага и Д которых шарнирно соединены между собой и образуют одну пару рычагов, а третий - с основным рычагом, образуя другую пару рычагов, в каждой паре рычаги расположены под тупым углом друг к другу, и свободные концы рьгаагов шарнирно соединены с кронштейнами, а базовый элемент выполнен упругим. На, чертеже представлена кинематическая схема прибора. Прибор для определения числа циклов колебаний содержит счетчик числа оборотов (на чертеже условно не показан), с валом 1, две опоры 2 и 3 треугольного призматического сечения, контактирующие с валом 1, пружину 4, соединенную однимконцом с опорой 2, основной рычаг 5, шарнирно соединенный с той же опорой 2, и упругий базовый элемент 6, средняя часть которого соединена с опорой 3 и с другим концом rtpyжины 4. На концах базового элемента 6 жестко закреплены перпендикулярно к оси этого элемента 6 два кронштейна 7 и 8. Прибор содержит также три дополнительных рычага 9, 10 и 11, два из которых - рычаги 9 и 10 шарнирно соединены между собой и образуют одну пару рычагов, и третий рычаг 11 шарнирно соединен с основным рычагом 5, образуя другую пару рычагов. В каждой паре рычагов их свободные концы соединены с кронштейнами 7 и 8 так, чтобы рычаги (9 и 10, 5 и 11) были расположены под тупым углом друг к другу. а их общая точка могла взаимодействовать с валом 1. Для рычагов 5 и 11 контакт общей точки с валом .1 наступает при сближении кронштейнов 7 и 8, а для рычагов 9 и 10 - при удалении друг от друга этих кронштейнов 7 и 8. Для получения большей наглядности вал 1 условно показан в виде ступенчатого вала с двумя участками разных диаметров, так что рычаги 5 и 11 взаимодействуютС шейкой вала 1 большего диаметра, а рычаги 9 и 10 - с шейкой вала 1 меньшего диаметра, хотя такое техническое решение не является необходимым для достижения цели изобретения. Упругий базовый элемент 6 закрепляется на контролируемой детали 12, колебания размеров которой под нагрузкой характеризуют исследуемый процесс цикли ческого нагружения. Прибор работает следующим образом. На валу 1 от счетчика числа обо ротов создается постоянно действующий крутящий момент М , наприме с помощью пружины (на чертеже не по1 азана), крутящий момент которой приложен к одному из внутренних валов счетчика. При отсутствии деформации детали 12 общая точка рычагов 5 и 11 поджата к поверхнос ти вала 1, что препятствует его вращению. При нарастании деформации детали 12 под действием приложенной циклической нагрузки общая точка рычагов 5 и 11 отходит от по верхности вала 1, а опора 2 повора чивает вал 1 на небольшой угол, оп ределяемый перемещением рычага 5. При дальнейшем возрастании деформа 22 ции детали 12 общая точка рычагов 9 и 10 вступает во взаимодействие с валом 1 и препятствует дальнейшему его повороту. При обратном ходе рычагов 5, 11, 9 и 10 вращения вала 1 не происходит, так как опора 2 проскальзывает по поверхности вала 1. Таким образом, при наличии малых амплитуд колебаний, превышающих порог срабатывания рычажного механизма из рычагов 5, 11, 10 и 9, вал 1 будет с каждым циклом поворачиваться на небольщой угол. Суммарный угол поворота вала 1 пропорционален числу циклов колебаний, а величина этого угла поворота зарегистрирована счетчиком числа оборотов. Использование предлагаемого прибора позволяет получить высокую чувствительность и надежность при механической регистрами параметров колебаний, что существенно при длительных натурных исследованиях деталей машин или элементов строительньк конструкций.

ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧИСЛА ЦИКЛОВ КОЛЕБАНИЙ, содержащий счетчикчисла оборотов с валом, две опоры треугольного призматического сечения, контактирующие с валом, пружину, соединенную одним кон цом с одной из опор, рычаг,шарнирно соединенный с той же опорой. и базовый элемент, соединенный с другим концом пружины и с другой опорой, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности прибора к колебаниям малой амплитуды, он снабжен двумякронштейнами, жестко закрепленными на концах базового элемента, и тремя дополнительными рычагами, два из которых шарнирно соединены между собой и образуют одну пару рычагов, а третий - с основным рычагом, образуя другую пару рычагов, в каждой паре рычаги расположены под тупым углом друг к другу, и свободные концы рычагов шарнирно соединены с кронштейнами, а базовый элемент выполнен упругим.