Устройство для нагружения образцов материалов крутящим моментом Советский патент 1984 года по МПК B06B1/04 

Изобретение относится к испытани материалов, в частности к устройствам для возбуждения механических колебаний, а именно к устройствам для возбуждения крутящих моментов. Известно устройство, содержащее проволочную рамку, подвешенную в однородном поле постоянного магнитаСЦ.. Недостатками этого устройства. являются низкий коэффициент использования объема магнита и как следст вие низкое значение крутящих моментов при больших габаритах и массе устройства, Наиболее близким техническим реш нием к Изобретению является устройс во, содержащее магнитную систему .с постоянным магнитом и диамагнитный цилиндрический корпус, размещенный в зазоре между полюсными наконечниками, внутри которого установлены центральный сердечник и подвижная катушка в виде рамки, тяговые витки которой образуют осесимметричную криволинейную поверхность, размеще.н ную в рабочих зазорах между централ ным стержнем и полюсными наконечниками магнитопроводаСз 1. Однако известное устройство имеет недостаточный диапазон крутящих моментов из-за нелинейност его характеристик. Цель изобретения - расширение диапазона крутящих моментов, прикла дываемых к образцу. Поставленная цель достигается тем, что устройство для нагружения образцов материалов крутящим моментом, содержащее магнитную систему с постоянным магнитом и диамагнит-ный цилиндрический корпус, размещен ный в зазоре между полюсными наконе никами,, внутри которого установлены центральный сердечник и подвижная катушка в виде рамки, тяговые витки которой образуют осесимметричную криволинейную поверхность, размещен ную в рабочих зазорах между централ ным стержнем и полюсными наконечниками магнитопровода, снабжено экранами в виде скоб, закрепленных, на диамагнитном корпусе и охватывающих .части витков катушки, расположенные за пределами рабочих зазоров выполненных цилиндрическими. На.чертеже представлено предлага мое устройство для нагружения образ цов материалов крутящим моментом. Устройство содержит магнитную систему 1с центральным сердечником 2, жестко скрепленным с магнитной системой 1 с помощью немагнитного элемента 3. В зазоре между централь ным сердечником 2 и полюсами магнигопровода магнитной системы 1 установлена .подвижная катушка 4. Выступаквдие за пределы .зазора части подвижной катушки размещены между .экранами 5-8, выполненными в виде скоб из магнитомягкого материала и прик- . репленными к диамагнитному корпусу 9. Магнитная система выполнена из кольцевого постоянного магнита и магнитопровода. Магнитопровод и центральный середечник 2 выполнены из материала с высоким значением индукции насыщения, например из КФ-49, КФ-50. Центральный сердечник выполнен в форме цилиндра, усеченного двумя плоскостями, симметричными относительно его оси. Расположенная в зазоре между .центральным сердечником и полюсами магнитопровода подвижная катушка 4 выполнена .в виде полого цилиндра, усеченного двумя плоскостями, симметричная относительно его оси. Подвижная катушка 4 намотана таким образом, что тяговые проводники ее расположены параллельно оси поворота катушки (оси симметрии). Длина дуги цилиндрической части подвижной катушки больше дуговой протяженности зазора, которая определяется дуговой протяженностью полюсов и центрального сердечника 2. Выступанадие части подвижной катушки 4 размещены между экранами 5-8 для ослабления магнитного потока рассеяния, пересекающего выступающие части подвижной катушки 4. Максимальный угол поворота подвижной катушгки 4 вокруг ее оси определяется длиной дуги выступающих частей катушки, размещенных внутЕи экранов- 5-8. В пределах допустимых рабочих углов поворота подвижной катушки 4 сохраняется постоянство потока сцепления, так как сохраняется постоянство числа витков ее, .пересекаемых магнитным потоком в зазоре. Этим обстоятельством обеспечивается -независимость от угла поворота крутящего момента, развиваемого подвижной катушкой 4 при пропускании через нее электрического тока. В устройстве для нагружения образцов материалов крутящим моментом весь магнитный поток, создаваемый магнитной системой, за исключением естественных потоков рассеяния, пересекает подвижную катушку, что обеспечивает максимальное использование объема магнита (т.е. существенно повышает коэффициент использования магнитного поля) при высокой линейности преобразования электрического тока в механический крутящий момент и отсутствии сил трения. Технический эффект предложения по сравнению с базовым объектом заключается в увеличении диапазона допустимых углов поворота подвижной катушки от ±2,5 до ± 15° , в десятикратном увеличении крутящих 3 моментов от 0,03 до 0,3 Н.м при том же главном центральном моменте инерции по; ижной катушки и при 1127641 ld-20-кратном уменьшении объема магнита изготовленного из того же сплава.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРУЖЕНИЯ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ КРУТЯЩИМ МОМЕНТОМ, содержащее магнитную систему с постоянным магнитом и диамагнитный цилиндрический корпус, размещенный в зазоре между полюсными наконечниками, внутри которого установлены центральный сердечник и подвижная катушка в виде рамки, тяговые витки которой образуют осесимметричную криволинейную поверхность, размещенную в рабочих зазорах между центральным стержнем и полюсными наконечниками магнитопровода, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона крутящих моментов, прикладываемых к образцу, оно снабжено экранами в виде скоб, закрепленных на диамагнитном корпусе и охватывающих части витков катушки, расположенные за пределами рабочих зазоров,, выполненных цилинд(Л рическими. N to ч1 О) 4