Моментомер Советский патент 1990 года по МПК G01L3/10 

Изобретение относится к силоизме- рительной технике и может быть использовано для испытания моментных датчиков и преобразователей следящих систем.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

На фиг. 1 представлена схема мо- ментомера, вид сбоку} на фиг. 2 - чувствительный элемент, вид сверху1, на фиг. 3 и 4 - перекладины чувствительного элемента с верхними и нижни- ,ми подпятниками, вид снизу и сверху соответственно; на фиг. 5 - эксцентрично смещенные друг относительно друга кулачки плунжера арретирующего механизма.

Моментомер содержит чувствительный элемент (коромысло) 1, имеющий ось вращения 01-02, с поперечиной 2, перекладинами 3 и 4, концевыми призмами 5 и 6, опорной призмой 7, гайкой 8 и флажком 9. Опорная призма 7 установлена на подушках 10, например, угло- вого типа, закрепленных на основании 11.Поперечина 2 снабжена посадочными конусами 12 и 13 соответственно для ротора 14 исследуемого датчика 15 и для противовеса 16. Исследуемый датчик (статор) 15 закреплен на координатном столе 17, создающем перемещение по осям X, Y, Z и поворот на угол tf . Перекладины 3 и 4, дополни- тельно установленные на чувствительном элементе 1, снабжены с нижней стороны (фиг. 3) подпятником 18 (выполнен в форме кратера), подпятником 19 (выполнен в виде углового паза, развернутого осью на кратер подпятника 18) и подпятниками 20 и 21 (выполнены в виде двух плоских шайб), а с верхней стороны (фиг. 4) снабжены четырьмя плоскими шайбами 22-25. Ар- ретирующий механизм 26 содержит плун жен 27, перемещающийся в основании 11, снабженный двумя роликами 28 и 29, установленный на двух эксцентрич

5

0

0

с

40

55

но смещенных друг относительно друга кулачках 30 и 31, имеющих эксцентиси- тет е, закрепленных на одном общем валу 32, имеющем ручку 33 управления. Плунжер 27 снабжен изолирующими упорами 34-36, установленными соответственно под подвеской 37 с гирями 38 и под подвеской 39 с компенсатором

40,а также под перекладинами 3 и 4 чувствительного элемента 1. Кроме того, плунжер 27 снабжен толкателями

41,установленными под рычагами 42 первого рода, снабженными на одних концах 43 пружинами 44, а на других противоположных концах 45 - встречными упорами 46 и штоками 47 для верхних подпятников 22-25 перекладин 3 и 4. Рычаги 42 закреплены на основании 11. Основной гиревой механизм 48 служит для наложения и съема гирь 38 с подвески 37, а добавочный гиревой механизм 49 - для наложения и съема суммарной гири 50, равной массе гае суммарной массе mt всех гирь 38, га...

п

2Lm; где п - число гирь 38. Винты 51 служат для выставки эксцентриситета е кулачка 31 относительно кулачка 30, а винты 52 - для их совместной фиксации (фиг. 5). Преобразователь 53 некомпенсации (датчик разбаланса), взаимодействующий с флажком 9 чувствительного элемента 1, вырабатывает электрический сигнал дивхдля усилителя 54, пропорциональный угловому разбалансу Лtf чувствительного элемента 1 , f Усилитель 54, соединенный с опорным резистором 55 и с катушкой 56 компенсатора 40, вырабатывает компенсационный ток 1К. Блоки 57 и 58 электрической коррекции и ступенчатого уравновешивания создают токи 10 и 1сТ, поступающие в катушку ,56. Фиксатор 59 служит для фиксации вала 32 в положениях Работа и Арретир. Отсчетное устройство (цифровой вольтметр) 60 подключено к опорному резистору 55.

Моментомер работает следующим образом.

В исходном положении чувствительный элемент 1 устанавливается в горизонтальное положение, при котором его угол заклонения uif равен нулю, а следовательно, и электрический сигна uUB), от преобразователя 53 некомпенсации равен нулю,

Для этого с помощью ручки 33 управления вал 32 поворачивается в положение Работа фиксатора 59, при котором ролик 28 плунжера 27 опирает ся на кулачок 30, несмещенный относительно оси . вала 32, а следовательно, плунжер 27 находится в нижне положении, при котором изолирующие упоры 34-36 не касаются соответственно подвесок 37 и 39 и подпятников 18 21. Между роликом 29 и эксцентрично смащенным кулачком 31 имеется зазор йПосле этого в компенсатор 40 вводится ток 10 от блока 57 электрической коррекции, при котором чувствительный элемент 1 не имеет заклонения, ДС(- 0.

Далее с помощью ручки 33 управления вал .32 поворачивается в положение Арретир фиксатора 59 (например, на 180°), при котором к ролику 29 подходит эксцентрично смещенный на величину е кулачок 31 (при повороте 90° зазор & 0), а кулачок 31 начинает толкать ролик 29 вверх, а вместе с ним и плунжер 27. Изолирующие упоры 34 и 35 снимают с концевых призм 5 и 6 подвески 37 и 39, изолирующие упоры 36 касаются нижних подпятников 18-21, фиксируя на них. чувствительный элемент 1, а толкатели 4 1 , упираясь в подпружиненные рычаги 42, встречными упорами 46 и штоками 47 упираются в плоские подпятники 22-25, жестко защемляя перекладины 3 и 4 в одном и том же положении относительно основания 11. Затем на посадочные конуса 12 и 13, а также на координатный стол 17 устанавливаются рот.ор 14, исследуемый датчик 15 и противовес 16. В датчик 15 вводится ток питания 1П и в нем возникает крутящий момент Мх, пытающийся развернуть чувствительный элемент 1.

После этого в обратном порядке вал 32 поворачивается в положение Работа, при котором упоры 34-36 раздвигаются, освобождая перекладины

3 и 4 чувствительного элемента 15 а подвески 37 и 38 занимают свои места на концевых призмах 5 и 6.

Угловой резонанс чувствительно- го элемента 1 уравновешивается путем ручного снятия (наложения) гирь 38 и 50 с подвески 37 в зависимости от направления, момента Мх. а также авто

матического ввода усилителем 54 компенсационного тока I в катушку 56 компенсатора 40.

Отсчет измеряемого момента М производится по формуле

15

мх + kl

к

где 1 - длина рабочего плеча подвески 37 с гирями 38;

0g ускорение свободного падения ;

т1 - гири 38, участвующие в силовом уравновешивании,- k - масштабный коэффициент 51К - уравновешивающий ток.

Показания гиревого механизма 48 и отсчетного устройства 60 проградуи- рованы непосредственно в единицах моментов. Добавочный гирезой механизм 0 49 используется для наложения и снятия суммарной гири 50 при изменении знака измеряемого момента.

Формула изобретения

1. Моментомер, содержащий основание, чувствительный элемент с тюсадоч- ным узлом, установленный на основании через опорный узел, подвески с гирями

0 и компенсатором, установленные на чувствительном элементе, преобразователь некомпрнсации, координатный стол, арретирующий механизм, связанные с чувствительным элементом, и отсчет5 ный блок, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены усилитель, . две перекладины с подпятниками, закрепленные по краям чувствительного

0 элемента, а арретирующий механизм выполнен в виде плунжера с закрепленными на, нем двумя роликами, установленными на двух эксцентрично смещенных друг относительно друга кулачках, закрепленных на общем валу, рычаги первого рода, установленные на основании, плунжер снабжен изолирующими упорами5 установленными под подвесками с гирями и компенсатором и перекладиной

чувствительного элемента, толкателями, пружинами, установленными между плунжером и рычагами первого рода, снабженными на противоположных концах встречными упорами и штоками для верхних подпятников перекладин чувствительного элемента, причем выход преобразователя некомпенсации связан с {входом усилителя, выходы которогоJQ

связаны соответственно с отсчетным устройством и компенсатором.

2. Моментомер поп. 1, отличающийся тем, что подпятники перекладин чувствительного элемента выполнены с нижней стороны в виде кратера, углового паза и двух плоских шайб, а с верхней стороны - в виде четырех плоских шайб.

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для испытания моментных датчиков и преобразователей следящих систем. Целью изобретения является повышение точности измерения. Моментомер содержит чувствительный элемент 1, опорную призму 7, подвески 37 и 39 для гирь 38 и компенсатора 40, преобразователь некомпенсации 53, усилитель 54 и отсчетное устройство 50. Плунжер 27 арретирующего механизма 26 снабжен упорами 34, 35 и 36, толкателями 41 и роликами 28 и 29, опирающимися на эксцентрично закрепленные кулачки 30 и 31 общего вала 32. Толкатели 41 установлены под рычагами 42 с встречными упорами 46 и штоками 47. Перекладины 3 и 4 чувствительного элемента 1 снабжены нижними подпятниками 18 (кратер), 19 (паз) и 20 - 21 (подушка) и четырьмя верхними плоскими подпятниками 22 - 25. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

ВидА

1 44 42. ,ш 3. 2.

Ш V- .-Ум -X - -I & ЙОЕ.ж

Фиг. 2

Zi &

Вид Г

Г