Стенд для испытания пружин Советский патент 1989 года по МПК G01B13/00 

Фи«.1

пружины, что позволяет увеличить надежность определения сортности пружины. Для достижения поставленной цели стенд дополнительно содержит датчики 8 и 9 начального и промежуточного положений узла 1 нагружения, выходы которых соединены с вторыми входами второго и третьего ключей 10, 11, первые входы которых соединены с выходом усилителя 5, а выходы - с входами второго и третьего блоков 12 и 13 памяти, два блока 14 и 15 вычитания, при этбм входы одного блока 14 вычитания соединены с выходами первого и третьего блоков 3 и 13 памяти, а сходы другого блока 15 вычи- TciHrii - с: . :/.гл nepnoivi н у. : рог о блока 3 и 12 памяти, что позвп1516778

ляет получить разницу значений усилия сжатия пружины 18 при конечном и начальном или промежуточном и конечном положениях узла 1 нагружения, определить и учесть начальный разбаланс нуля моста датчика 6 сил. Введение устройства 16 деления позволяет сигнал, поступающий с блока 15 10 вычитания, фиксирующего разницу значений усилий сжатия при конечном и промежуточном положениях узла 1 нагружения, разделить на постоянную величину, характеризующую расстояние между этими положениями узла 1 нагружения, показывающую величину жесткости испытываемой пружины и фиксируемую в дополнительном блоке 17 индиго ции. 4 ил.

15

Изобретение относится к измерениям и испытаниям. Стенд позволяет повысить точность измерения усилия сжатия испытываемой пружины за счет компенсации начального разбаланса нуля датчика сил и расширить его функциональные возможности, т.к. дает возможность определить жесткость пружины, что позволяет увеличить надежность определения сортности пружины. Для достижения поставленной цели стенд дополнительно содержит датчики 8 и 9 начального и промежуточного положений узла 1 нагружения, выходы которых соединены с вторыми входами второго и третьего ключей 10, 11, первые входы которых соединены с выходом усилителя 5, а выходы - с входами второго и третьего блоков 12 и 13 памяти, два блока 14 и 15 вычитания, при этом входы одного блока 14 вычитания соединены с выходами первого и третьего блоков 3 и 13 памяти, а входы другого блока 15 вычитания - с выходами первого и второго блока 3 и 12 памяти, что позволяет получить разницу значений усилия сжатия пружины 18 при конечном и начальном или промежуточном и конечном положениях узла 1 нагружения, определить и учесть начальный разбаланс нуля моста датчика 6 сил. Введение устройства 16 деления позволяет сигнал, поступающий с блока 15 вычитания, фиксирующего разницу значений усилий сжатия при конечном и промежуточном положениях узла 1 нагружения, разделить на постоянную величину, характеризующую расстояние между этими положениями узла нагружения, показывающую величину жесткости испытываемой пружины и фиксируемую в дополнительном блоке 17 индикации. 4 ил.

Изобретение очносится к области измерений и испыганий, а именно к устройствам, предназначенным ,1щя испытания 1годьесных демпфирун)1Щ1х систем, и может быть использовано для механических испытаний пружп}, в часности цилилдрических пружин - лморти заторов д;1л автомобилей.

Цель 1:,и.л: тения - повышение точности ичмер лшк и расширение функциональных воямокностсй стенда.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фит. 2 - функциона/гь- ная схема Слок.з памяти; на фиг. 3 - схема блока ньг-;итаиия; на фиг. 4 - схема устройства делогия.

Стенд Д11Я иг;;ы 1-сИ1ия жит узел 1 на:рул;ения с датчиком 2 конечного положения, первый блок 3 памяти, блок 4 индикации, усилите.;,

5, датчик & сил, KOTOlJOl O LOi- динен с ()Д. усилигьля 5, перпый ключ /, пер.чый ькс; , которого соедилс с выходом ycHjiifejiH 5, второй пход - с выходом Дс3 1чика 2 конечного положа пи;( узла 1 нагру :( нил, а ииход - с .ч-т первого блока 3 памяти.

|. iiMcei также дополшгтельно датчик - 8 и 9 начальног о и промежу- TOMiioro положений узл а 1 нагружения, лторой и третий ключи 10 и 11, второй и третий блоки 12 и 13 памяти, два блока 14 и 15 вычитания, устройство 16 деления и блок 17 индика- Ц1Ш. При этом первые входы второго и третьего ключей 10 и 11 соединены

с выходом усилителя 5, вторые входы с выходом соответствующих датчиков 8 и 9 начального и промежуточного положений узла 1 нагружения, а выходы ключей 10 и 11 соединены с входами блоков 12 и 13 памяти соответ ственно, причем выходы первого и третьего блоков 3 и 13 памяти соединены с входом блока 14 вычитания, выход которого соединен с входом блока 4 индикации, вход другого блока

15вычитания соединен с выходами первого и второго блоков 3 и 12 памяти,

а чыход соединен с входом устройства

16деления, выход которого соединен

с входом дополнительного блока 17 индикации.

В предлагаемом варианте узел 1 н.и ружелия выполнен в виде Г1одроци- лилдра со штоком и поршнем и гидро- лсоса. Блоки 3,12 и 13 памяти состоят из операционных усилителей У и У , запоминающей емкости С и диода Д (фиг. 2). Усилители У и У включены по схеме неинвертирующего повторителя. При подаче входного напряжения (Ug) оно повторяется на выходе, усилителя , при этом емкость С через диод Д заряжается с малой постоянной времени. При исчезновении входного напряжения (U«) емкость С из-за диода Д разрядиться не может. Чтобы емкость С не разряжа лась на нагрузку, напряжение с емкости С снимается через усилитель У .

Перед каждым замером емкость С следует разряжать, что можно сделать тумблером, шунтирующим емкость (не показан). Блоки 14 и 15 вычитания могут быть выполнены по известной схеме вычитания сигналов на операда- онном усилителе (фиг.З). Здесь

и.

&ЫХ

Ug,, - Ugxj . Устройство 16 деления, предназначенное для реализации Функ14ии деления, может быть также выполнено на операционном усилителе (фиг.4). Такая схема дает Ug,,,

RZ .

- -R . - -

R,

где k

Ч -г

и может быть численно равно расстоянию между датчиками 9 и 2 промежуточного и конечного положения штока гидросистемы сжатия пружины 18. Блоки индикации, предназначенные для фиксации величин значений усилия сжатия и жесткости пружины 18, могут быть реализованы в виде стрелочных или цифровых вольтметров.

Ключи 7, 10 и 11 могут быть выполнены в виде полевых транзисторов, у которых первый вход - исток, второй вход - затвор, выход - сток.

Стенд работает следую1цим образом

После установки пружины 18 на датчик 6 сил, очистки блоков 3, 12 и 13 памяти включается узел 1 нагружения, шток которого (не показан) датчик В начального положения при подходе к пружине 18 до касания ее. При этом сигнал начального разбаланса датчика 6 сил, усиленньй усилителем 5, через ключ 11 попадает в блок 13 памяти и запоминается в нем. Сжатие пружины 18 продолжается и, когда шток узла 1 нагружения достигнет промежуточного положения, которое выбирается произвольно, но фиксируется, замыкается датчик 9 промежуточного положения. При зтом сигнал с датчика 6 сил, усиленный усилителем 5, через ключ 10 поступает в блок 12 памяти и запоминается в нем. При дальнейшем движении штока датчик 9 размыкается, а при достижении конечного (жданного) положения сжатия пружины 18 замыкается датчик 2 конечного положения. При этом сигнал с да гчика 6 сил, усиленный усилителем 5, через ключ 7 поступает в блок 3 памяти. На вход блока 14 вычитания поступают усиленные сигналы с датчиков 8 и 2 начального и конечного

.

516778

положений штока узла нагружения пружины 18, а на выходе этого блока получают разницу величин значений , усилий сжатия пружины 18 в этих положениях штока, т.е. сигнал на вь«оде блока 14 вычитания будет строго про- порционален усилию сжатия пружины

(с учетом начального разбаланса дат- 10 чика 6 сил), которое фиксируется на блоке 4 индикации. На выходе же блока 13 вычитания будет регистрироваться разница усилий сжатия пружины Т8 при конечном и промежуточном ее 15 сжатии, при этом сигнал начального разбаланса уничтожается. Полученная . разница подается на вход устройства 16 деления, которое делит это значение на постоянную величину, равную 20 расстоянию между датчиками 2 и 9 конечного и промежуточного положений, в результате чего получается сигнал, пропорциональный жесткости пружины, который подается на вход блока 17 25 индикации.

Таким образом, на блоках 4 дикации индуцируется сила жесткость пружины 18 разбаланса датчика 6

30 Применение предлагаемого стенда по сравнению с известным позволяет повысить точность измерения значений усилия сжатия и жесткости испытьшае- мой пружины за счет компенсации на- ,с чального разбаланса нуля моста датчика сил и усилителя и расширить его функциональные возможности, так как дает возможность определить жесткость пружины, являющейся важ- 40 ной характеристикой, что дает более качественное представление о сортное-. ти пружины.

бретения

и 17 инсжатия и с коррекцией сил.

50

Формула изо

45 Стенд для испытания пружин, содержащий узел нагружения с датчиком конечного положения, первый блок памяти, блок индикации, усилитель, датчик сил, выход которого соединен с входом усилителя, первьй ключ, первый вход которого соединен с выходом усилителя, второй вход - с выходом датчика конечного положения узла нагружения, а выход - с. входом первого блока памяти, отличающи й- с я тем, что, с целью повьш1ения точности измерения и расширения функциональных возможностей, он дополнительно содержит датчик начального

55

и промежуточного положений узла на- гружения, второй и третий ключи, второй и третий блоки памяти, два блока вычитания, устройство деления и блок индикации, при этом первые входы второго и третьего ключей соединены с выходом усилителя, вторые входы с выходом соответствующих датчиков промежуточного и начального положений узла нагружения, а выходы ключей соединены с входами соответствую1цих

Редактор Н.Папп

Составитель Е.Целина Техред А. Кравчук

Заказ 6373/39

Тираж 683

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

им дополнительных блоков памяти, при- гчем выходы первого и третьего блоков памяти соединены с входами одного блока вычитания, выход которого соединен с входом блока индикации, входы другого блока вычитания соединены с выходами первого и второго блоков памяти, а выход его соединен с входом устройства деления, выход которого соединен с входом дополнительного блока индикации.

Фиг.г

Фие. З

ФыгЛ

Корректор В.Гирняк

Подписное