Устройство для контроля упругих и линейных характеристик пружин Советский патент 1986 года по МПК G01L1/04 

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано при испытаниях пружин и контроле их выходных параметров в , машиностроении и др. Цель изобретения - повышение .надежности. На чертеже схематически представлено устройство для контроля упругих и линейных характеристик пружин. Устройство содержит силоприемную площадку 1, контролируемую пружину 2, механизм нагружения в виде прямолинейно перемещающейся нагружающей плиты 3 с электромеханическим редуктором 4, упругий элемент 5, жестко скреплеиньш с силоприемной плоЦадкой 1, датчик положения в виде преоб разователей 6 перемещения и преобразователей 7-силы, расположенных на нагружающей плите 3 и упругом элемен те 5 .соответственно, двигатель 8 привода механизма нагружения, двухканальную дискретно-импульсную систе му, каждьй из каналоБ которой включ ет в себя регистрирующе-преобразующие блоки 9 и 10, блоки П и 2 сравнения, блоки 13 и 14 задания ве личин контролируемых параметров и коммутатор 15. Преобразователи 6 и 7 электричес ки связаны через регистрирующе-преобразующие блоки 9 и 10 с первыми входами блоков II и 12 сравнения, вторые входы которых соединены с выходами блоков 13 и 14 задания деформации и усилия соответственно. Выходы блоков сравнения П и 12 соединены с входами коммутатора 15, связанного с двигателем 8 привода механизма нагружения. В качестве преобразователей 6 и 7 могут быть использованы, например электромагнитный и тензорезисторный преобразователи, в качестве регистрирующе-преобразующих блоков 9и 10 - цифровые вольтметры, дополненные блоками кодирования аналогового сигнала в цифровой код, а: в качеств .блоков задания 13 и 14 величин конт ролируемых параметров - цифроаналог вые преобразователи. Для подготовки устройства к рабо те необходимо провести его калибров ку . Вручную или в режиме кратковреме ного включения двигателя 8 нагружаю щую плиту 3 подводят до соприкосноения к поверхности силоприемной лощадки 1 . При контактном положе-ии площадки 1 и плиты 3 регистриующе-преобразующий блок 9 настраиают на ноль. Затем плиту 3 отводят от площадки 1 на расстояние, равное высоте контролируемой пружины 2 в свободном ненагруженном .состоянии (исходное полол ение)... При исходном положении площадки I и плиты 3 ре гистрирующе-преобразующий блок 10 настраивают на ноль. Работа устройства в режиме Усилие-деформация . В этом режиме задают величину реактивного усилия на контролируемую пружину 2 и определяют ее высоту, соответствующую заданному усилию. Контролируемую пружину 2 устанавливают между площадкой 1 и плитой 3. На блоке 14 задания величины усилия набирают цифровой код, соответствутощий наперед выбранной величине нагружения контролируемой пружины 2, которьй в виде определенной комбинации электрических сигналов (а) поступает на второй вход-блока 12 сравнения (определенной величине аналогового сигнала соответствует строго определенный цифровой код). Включением двигателя 8 приводят через редуктор 4 в движение нагружающую плиту 3, воздействующую на контролируемую пружину 2. Под воздействием реактивного усилия сжатия пружины 2 упругий элемент 5 прогибается, . а преобразователь 7 силы генерирует аналоговый сигнал (б),величина которого пропорциональна величине реактивного усилия пружины-2, поступающий на регистрирующе-преобразующий блок 10 и далее в виде сигнала (в) на первый вход блока 12 сравнелшя. Как только величина нагр окения, воздействующая через пружину 2 и плиту 3 на площадку 1, достигает величины, соответствующей цифровому коду блока 14 задания усилия (момент совпадения цифровых кодов блоков 10 и 14), блок 12 сравнения выдает на коммутатор 15 команду (г), в результате которой ком У1утатор 15 командой (д) выключает двигатель 8, прекращая нагружение контролируемой пружины 2. С начала работы зстройства преобразователь 6 перемещения генерирует аналоговый сигнал (е), величина которого пропорциональна величине пере мещения Нагружающей плиты 3. В момен выключения двигателя 8 по команде (д) от воздействия сигнала (г) регистрирующий блок 9 фиксирует высоту контролируемой пружины 2 при нагруже нии ее усилием, заданным на блоке 14 задания усилия. Работа устройства в режиме Дефор мau я-усилие. В этом режиме задают высоту пруткины 2 в сдеформированном состоянии и определяют величину ее нагружения при заданной высоте. Пружину 2 устанавливают между площадкой 1 и плитой 3. На блоке задания 13 величины деформации набирают цифровой код, соответствующий наперед выбранному значению высоты пру жины 2, который в виде определенной комбинации электрических сигналов (ж) поступает на второй вход блока сравнения 11 и подготавливает его к срабатыванию. Включением двигателя 8 приводят через редуктор 4 в движекие плиту 3, воздействующую в процессе контроля на пружину 2. При перемещении плиты 3 преобразо ватель 6 перемещения генерирует сигнал (е), величина которого пропбрцио 1нальна расстоянию от плиты 3 до силоприемной площадки 1, т.е, высоте пружины 2. Сигнал (е) поступает на блок 9 идалее в виде цифрового кода (и) на первый вход блока сравнения 11 кодированных сигналов перемещения. Как только высота пружины 2 достигает величины, соответствующей цифровому коду на блоке задания 13 величины де формации (момент совпадения цифровых кодов блоков 9, 13), блок П выдает на коммутатор 15 сигнал (к), в результате которого коммутатор 15 командой (д) выключает двигатель 8, прекращая деформацию пружины 2. С момента воздействия плиты 3 на пружину 2 при работе устройства в режиме Деформация-усилие преобразователь Силы 7 генерирует аналоговый сигнал (б), величина которого пропорциональна величине нагружения. В момент выключения двигателя 8 по команде (д) от воздействия сиг-, нала (к) регистрирующий блок 10 фиксирует величину нагрузки на пружи- . ну 2 при деформации ее до высоты, заданной на блоке задания 13 величины деформации. Предложенное устройство позволяет повысить эффективность контроля упругих и линейных характеристик пружин как при их производстве, так и эксплуатации. Формула изобретения Устройство для контроля упругих и линейных характеристик пружин, содержащее сйлоприемную площадку, размещенную между контролируемой пружиной и упругим элементом, механизм нагружения в виде электромеханического редуктора с прямолинейно, перемещающейся нагружающейплитой, двигатель привода.механизма нагружения, датчик положения силоприемной площадки и нагружающей плиты и двухканальную дискретно-импульсную систему регистрации контролируемых параметров, отличающееся тем, что., с целью повыщения надежности, в него введен коммутатор, каждый из каналов дискретно-импульсной системы выполнен в виде блока задания величины контролируемого параметра , регистрирующе-преобразующего блока и блока сравнения, а датчик положения - в виде преобразователя силы, размещенного на упругом элементе, и -преобразователя перемещения, размещенного на нагружающей плите, связанных через региСтрирующе-преобразующие блоки с первыми входами блоков сравнения, вторые входы которых соединены с выходами блоков задания усилия и деформации соответственно , причем выходы блоков сравнения соединены с входами коммутато- ра, связанного с двигателем привода механизма нагружения.

Изобретение относится к силонзмерителыюй технике и позволяет повысить надежность контроля. Контролируемую пружину 2 устанавливают .между площадкой 1 и нагружающей плитой 3. Преобразователь 6 перемещения генерирует аналоговый сигнал, величина которого пропорциональна величине перемещения нагружающей плиты 3. В момент включения двигателя 8 от воздействия сигнала регистрирующий прибор фиксирует высоту контролируемой пружины 2 при нагружении ее усилием,заданным на блоке 14 задания усилия. При работе в режиме Деформация-усилие преобразователь 7 Силы генерирует аналоговый сигнал, величина которого пропорциональна величине нагружения. В момент выключения двигателя 8 регистрирующий блок 10 фиксирует величи ну нагрузки на пружину 2 при дефор(Л мации ее высоты, заданной на блоке . 13 задания величины деформации. Гил. N9 О ел QD