Имитатор импеданса руки человека Советский патент 1987 года по МПК G01M7/00 

Изобретение относится к устройствам, обеспечиваю1цим возможность воспроизведения динамических характеристик руки человека при испытаниях механизированного инструмента вращательного и ударно-вращательного действия.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет одновременного моделирования изменяющихся по величине продольных и вращательных колебаний инструмента для динамических систем оператор-машина.

На фиг. 1 изображен имитатор импеданса руки человека, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Имитатор импеданса руки человека содержит корпус 1, имеющий буртик 2, сквозной радиальный паз 3 и отверстия 4, расположенные в диаметральной плоскости буртика 2 и параллельные его оси, размещенные в корпусе 1 втулку 5, имитационную массу в виде вала 6, подпружиненного в осевом направлении пружиной 7, закрепленный одним концом в вале 6 торсион 8, имеющий профильное сечение регулятор жесткости пружины 7 и дополнительный регулятор жесткости торсиона 8.

Регулятор жесткости пружины 7 выполнен в виде размещенной в корпусе 1 с возможностью вращения втулки 9 с внутренней резьбой и радиальными отверстиями 10 и размещенного в корпусе 1 с возможностью осевого перемещения кольца 11, имеющего наружную резьбу, ответную резьбе втулки 9, и закрепленные на торце кольца 11 пальцы 12, концы которых размещены в отверстиях 4 корпуса 1.

Дополнительный регулятор жесткости торсиона 8 выполнен в виде закрепленного в корпусе 1 стакана 13 с внутренней резьбой, диска 14 с наружной резьбой, размещенного в резьбовом отверстии стакана 13 и имеющего профильные отверстия 15, ответное профилю торсиона В и охватывающее конец последнего, и стопорной резьбовой втулки 16, размещенной в резьбовом отверстии стакана 13 и взаимодействующей с торцом диска 14. Во втулке 5 установлен демпфер в виде фторопластового кольца 17, размещенного между щайбами 18 и нажимной разрезной гайкой 19. Стакан 13 крепится на корпусе 1 при помощи кольца 20 и винтов 21.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно в зависимости от типа и мощности испытуемого механизированного инструмента устанавливаются заданная жесткость имитатора как в угловом, так и в поступательном движениях. Для этого поворотом стопорной резьбовой втулки 16 рас- контривают диск 14 и, вращая вал 6 совместно С торсионом 8, передают вращение на диск 14, который начинает перемещаться по резьбе стакана 13 относительно конца торсиона 8, изменяя величину его вылета относительно заделки в валу 6 и тем самым изменяя его жесткость. По достижении заданной величины жесткости торсиона 8 производят стопорение положения диска 14 в стакане 13 путем поворота резьбовой втулки 16 до упора ее в торец диска 14. Для регулирования жесткости поступательного движения через радиальный паз 3 заводят в радиальные отверстия 10 втулки 9 стержень

0 (не показан) и, воздействуя на него, поворачивают втулку 9. При вращении втулки 9 .кольцо 11 начинает перемещаться вдоль ее резьбы в ту или иную сторону, поскольку пальцы 12, расположенные в отверстиях 4

, корпуса, препятствуют вращению кольца 11. Перемещаясь, кольцо 11 воздействует на торец пружины 7 и изменяет ее жесткость. По достижении требуемой жесткости пружины 7 вращение втулки 9 прекращают. В процессе проведения испытаний имитатор вместе

0 с присоединенным к валу 6 испытуемым механизированным инструментом прижимается к узлу, воспроизводящему обрабатываемую среду (не показана).

При этом в зависи.мости от усилия прижатия может иметь место деформация пру жины 7, а конец торсиона 8 перемещается в диске 14. При включении механизированного инструмента последний возбуждает продольные и крутильные колебания вала 6. Степень демпфирования этих колебаний определяется деформацией фторопластового кольца 17, сжимаемого гайкой 19.

Имитатор обеспечивает такой же колебательный режим закрепленного в нем механизированного инструмента, как в руках оператора в конкретном частотном диапазоне. Испытание может проводиться в режимах различного направления вращения испытуемого инструмента.

Формула изобретения

0 1. Имитатор импеданса руки человека, содержа1ций корпус, размещенные в нем фрикционный демпфер, имитационную массу руки человека, подпружиненную в осевом направлении, и регулятор жесткости пружины, отличающийся тем, что, с целью рас0

5

5

HJHpeHHH технологических возможностей, он

снабжен упругим элементом кручения, закрепленным одним концом на имитационной массе, и дополнительным регулятором жесткости упругого элемента кручения, взаимо- п действующим со свободным концом упругого элемента кручения, а имитационная масса выполнена в виде вала, размещенного со- осно с корпусом.

2.Имитатор по п. 1, отличающийся тем, что упругий элемент кручения выполнен в

5 виде торсиона, имеющего профильное сечение.

3.Имитатор по п. 1, отличающийся тем, что регулятор жесткости пружины выполнен

в виде размещенной в корпусе с возможностью вращения втулки с внутренней резьбой и размещенного в корпусе с возможностью осевого перемещения кольца, имеющего наружную резьбу, ответную резьбе втулки.

4. Имитатор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что дополнительный регулятор

жесткости торсиона выполнен в виде закрепленного в корпусе стакана с внутренней резьбой, диска с наружной резьбой, размещенного в резьбовом отверстии стакана и имеющего профильное отверстие, ответное профилю торсиона и охватывающее конец последнего, и стопорной резьбовой втулки, размещенной в резьбовом отверстии стака- на и взаимодействующей с торцом диска.

Редактор О. Юрковецкая Заказ 3477/45

Составитель Ю. Сергеев

Техред И. ВересКорректор Г. Решетник

Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

(риг. 3

Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим возможность воспроизведения динамических характеристик руки человека при испытаниях механизированного инструмента. Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет одновременного моделирования изменяющихся по величине продольных и вращательных систем оператор - мащина. Имитатор импеданса руки человека содержит корпус 1, размещенный в нем и подпружиненный в осевом -направлении вал 6. В вале 6 закреплен торсион 8, который имеет профильное сечение. Конец торсиона 8 размещается с возможностью осевого перемещения в продольном отверстии диска 14. Диск 14 имеет наружную резьбу и размещается в стакане 13 с внутренней резьбой. Жесткость пружины 7 регулируется при помощи втулки 9 с внутренней резьбой, размещенной в корпусе с возможностью вращения, кольца 11, имеющего наружную резьбу, ответную резьбе втулки 9, и взаимодействующего с торцом пружины 7, и пальце 12, закрепленных на торце кольца 11 и размещенных в отверстиях 4 корпуса 1.3 з.п.ф-лы, 3 ил. iS СО со ьо 00 Vui-l