Устройство для измерения механических силовых импульсов Советский патент 1985 года по МПК G01L5/00 G01M7/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано для измерения механических силовьпс импульсов. Известно устройство дляизмерени механических сютовых импульсов, содержащее соосно расположенные удар ИШС} волновод и отлетающее тело lj . Недостатком известного устройства является низкая точность и ог ран1-1ченные функциональные возможности Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения механических силовых импульсов, содержащее соосно расположенные ударник, волновод и отлетающее тело, на котором закреплен преобразователь ударного импульс1 Щ Известное устройство также обладает узкими функциональными возможностями. Цель изобретения - расширение функциональных во1агиожностей путем обеспечения измерения отраженнык ударных импульсов в отлетающем теле а также повышение точности измерени Указанная цель достигается тем, {ЧТО в устройстве для измерения меха нических силовых импульсчэв содержа щем соосно установленные ударник, волновод и отлетающее тело, на кото ром закреплен преобразователь ударного 1шпульса, преобразователь удар ного импульса выполнен в виде соеди ненных с помощью упругого заполните ля типа эпоксвдной смолы упругого стержня и пьезокерамического диска с токосъемниками, причем поперечное сечение преобразователя ударного им пульса выполнено равным поперечному сечению отлетающего тела. Кроме того5 между волноводом и отлетающим телом установлена магнит ная шайба с притертыми торцами. : На фиг, 1 схематически изображено устройство для измерения механических силовых импульсов; на фиг. 2 волноводная часть устройства5 на фиг. 3 - осциллограмма развития силового импульса в отлетающем теле после однократного удара; на фиг,4 .и 5-варианты применения волноводной части устройства для измерения параметров ударных импульсов в различных .технологических установках (пневмоуд ной и вибротранспортной соответственно) . Устройство для измерения механических, силовых импульсов содержит волновод 1, магнитную шайбу 2, отлетающее тело 3, регистрирующий прибор 4, ударник 5, подвешенный на подвесе 6, и ограничитель 7. Отлетающее тело состоит из упругих цилиндров 8 и 9, пьезокерамнческогодиска 10 с токосъемниками 11 и соединительными проводами 12. Причем пьезокерамический диск 10 помещен меяоду упругими цилиндрами 8 и 9 и залит упругим заполнителем 1 типа эпоксидной смолы. Соединение отлетающего тела 3 и волновода 1 между собой осуществляется с помощью магнитной шайбы 2 с притертыми торцами, чем обеспечивается акустический контакт в цепи распространения ударной волны. Устройство для измерения механических силовых импульсов работэ- т следующим образом. . Ударник 5 на подвесе 6 отклоняют на некоторьй угол, а затем отпускают до свободного однократного удара по волноводу 1, Сформировавшаяся на ударяемом торце волновода 1 волна сжатия распространяется вдоль тела волновода 15 преодолевает границу стыка волновода 1 и магнитной шайбы 2, а затем соответственно магнитной шайбы 2 и отлетающего тела 3, проходит по телу упругих цилиндров 8 и 9 и пьезокерамического диска 10, а затем отражается от свободной поверхности упругого цилиндра 9 и трансформируется в волну растяжения. Чтобы избежать искажений при прохождении механического i-шпульса возмущения через стьжи, поверхности контакта протирают и смазывают маслом. В процессе прохождения однократного ударного импульса пьезокерамический диск 10 претерпевает следующие фазы своего механического состояния: сжатие - разгрузка - растяжение. Электрический сигнал, соответствующий этим фазам, подается на регистрирующий прибор 4. В зависимости от величины магнитной силы щайбы 2 и интенсивности удара возможны два режима относительно отлетающего тела 3 - отрывный и безотрывный . В случае отрыва отлетающее тело 3 захватывает часть движения в им31цульсе, отрывается от волновода 1 и продолжает свободньп1 полет, совер шая определенные эволюции своего движения. Оставшиеся ударник 5 и вОПновод 1, взаимодействуя, совершают определенные движения, однако они уже не фиксируются и не влияют на показания регистрирующего прибора 4„ В безотрывном варианте вызван ная ударом волна напряжения многократно отражается в системе и регис рируется 11е:гистр|1рующим прибором 4, На; фВД ЭПоказана осциллограмма (масш аб 50 икс на деление) развития СШ1ОВОГО импульса в отлетающем т.еле 3 после однократного удара шаром и в дальнейшем режи1-1е с отделением. В эксперименте с целью дублирования запись производят параллельно с двух последовательно замоноличенных электрически независимых пьезокерамических дисков 10. Волноводная часть предлагаемого устройства может быть использована для исследования параметров ударных импульсов в различных технологических установках. На фиг, i показан пример исполь зования предлагаемого устройства для определения основных параметров пневмоударной системы, которая использована в качестве обрушителя сыпучих материалов в бункерах аглофабрики. Система содержит воздушный ресивер 14, быстродействзвдщий диафрагменный клапан 15, неподвиживп патрубок сопла 16 подвижный патрубок 17j ударяем5то стенку 18 с подставкой 19,. . волновод 1 и отлетающее тело 3. I На фиг. 5 показан пример использования предлагаемого .устройства для исследования вибротранспортной установкИд которая содержит бункер с сыпучим материалом 20 лоток элект ровйбрационного питателя 21 с виброприводом 22, волновод 1, отлетающее тело 3. Применение предлагаемого устройства позволяет более точно нсследо вать параметры ударных ш.тульсов, в частности в технологических установках.

Фиг. 2

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СИЛОВЫХ ИМПУЛЬСОВ, содержащее соосно расположенные ударник, волновод и отлетающее тело, на котором закреплен преобразователь ударного импульса, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения измерения отраженных ударных импульсов в отлётастцем теле, преобразователь ударного импульса выполнен в виде соединенных с помощью упругого заполнителя типа эпоксидной смолы упругого стержня и пьезокерамического диска с токосъемниками, причем поперечное сечение преобразователя ударного импульса выполнено равным поперечному сечению отлетающего тела. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности измерения, между волноводом и отлетающим телом уста(Л новлена магнитная шайба с притертыми торцами. / / Фиг. 1 .

фиг Л