Стенд для исследования и отработки мартенситных двигателей Советский патент 1991 года по МПК F03G7/06 

о

00

о ю го о

Изобретение отмоется к машиностроению и приборостроению, я именно х стендам для исследования и отработки мзртенсишых дппгателой с термочуостои тпгьными элементами из материала, проявляющего эффект т е р м о м е х а н и с с к о и памяти формы, и может быть использовано для испытаний и доводки мартенситных дпигателей, например, эпекгрических контакторов или гидроакустических излучателей.

Цель изобретения - упрощение конструкции, повьгиеьие технологичности и расширение функциональных возможностей стенда.

На фиг.1 представлена схема предлоги емою стенда; на фиг.2 - схема электрического соединения испытуемого мартом ситного двшателя с источником электрической энергии

Стенд содержит опору 1 для закрепления исследуемого двигателя 2 и источник 3 электроэнергии соединенный своими полюсами Л и 5 с первым и вторым контактами 6 и 7 соответственно для подключения термочувствительного элемента 8 исследуемого двигателя 2. Стенд содержит также блок измерения премени перемещения звена на- 1 рузки (звено не показано), присоединяемого к штоку 9 исследуемого двигателя 2.

Блок измерения времени перемещения звена нагрузки выполнен в виде одмогекцм онного нормально разомкнутого выключателя 10, взаимодействующего со штоком 9 п крайнем положении последнего, соогпетсг ауощег. аустенитному состоянию матерпа ла тврмочувствительного элемента 8 двигателя 2 двухсекционного нормально замкнутого выключателя 11, взаимодействующего со штоком 9 в крайнем положении последнего, соответствующем аустенитному состоянию материала термочувствительного элемента 8 двигателя 2, и соответственно первого 12 и второго 13 счетчиков премени. Первый контакт 6 электрически поспедовательно через односекционный выключатель 10 и первый счетчик 12 времени соединен с первым полюсом 4 источника 3. Второй контакт 7 соединен с вторым полюсом 5 источника 3 через выключатель 14. Обе секции двухсекционного выключателя 11с одной стороны коротко замкнуты и через второй счетчик 13 времени соединены посредством выключателя 14 с вторым полюсом 5 источника 3, а с другог стороны двухсекционного выключателя 11 одна из его секций через дополнительно установленный выключатель 15 соединена с первым контактом 6, а другая - с первым полюсом 4 источника 3

Двигатель 2 -л р- плсп на опоре 1 посредством крош кр мня 1Г Выключатели 10 и 11 устанорлоны на кронштейнах 17 и 18 соотпегсгвсино, ко ),чэ жестко закрспле) ни на 19 t. 20. которые в СБОЮ очередь установлены с чг и-южмосгью перемещения по напряьш ющим 21 и 22 параллельно оси штока 1 /итгателя 2 для изменения и фиксации положения ннключа0 телей 10 и 11.

В качестве стендового выключателя 10 (фиг.1) может быть исгопьзопан выключа- 1ель 10(фиг 2), вхоцчщий о конструкцию исследуемого двигателя 2.

5В каиестге выключателей 14 и 15 могут

рить испои С,а 1ы обычные с сопочные или тумблерные устройства. В качестве выклю- чагелей 10 и 11 миг/т бьть использованы кнопочные концешаи выключатели либо гер0 коны. В по« лг;-, с/гучле по краям штока 9 устанавливают магниты В качрстве счетчи- KOD 1 и 13 примени г- огут быть использованы элоктрг, сх. гичр f-ue или электронные секундомеры При По ice високих требова5 ниях к точности измерения рремени могут быть использованы кварцовэнныесчетчики. После установки дп-чотеля 2 на стенд регулируют гюложг;-ие кареток 19 и 20 таким образом.чтобы Ч о крайнем поло0 жении, соответс М ощем мартенситному охллжденчому cor- янию элемента 8, воздействуя на рыкл р этель 10, зямыкал его. а о крайнем помп кепии, соответствующем ««устеиит ному mi рытому состоянию элемен: та 8, ооэдсиствуя па пыключатель 11, размыкал его. JuieM соединяют шток 9 с звеном чкггпупчпципнной нагрузки или с ее имитатором (не показано)

Включение двигателя 2 при его испыта0 ниях на стенде осущес гвлчется замыканием выключателя 14.

При этом начинается отсчет времени счетчиками 12 и 13 По прошествии времени холостого нагрева UJTOK 9 приходит в движе мне, выключатель 10 размыкается, а счетчик 12 останавливается и фиксирует время холостого нагрева. Дальнейший токоподвод к этементу 8 двигателя 2 осуществляется через выключатели 11 и 15. После прихода

0 штока 9 во пторое крайнее положение, соответствующее деформации элемента 8 в аус- тенитним состоянии, шток 9 воздействует на пыключатель 11 и размыкает обе секции. Эю приводит к остановке счетчика 13 (таf) гим образом он фиксирует полное время цикла) и к отключению двигателя 2 от источника 3 энергии. Поскольку время рабочего перемещения штока 9 есть разность между временем полного цикг;а и временем холостого хода, то в результате измерений онределены все временные характеристики ла

Определение времени холостого н.-мре ва и полного времени цикла ьэжно длч от работки мартенситных двигателей со стопорными устройствами, применяем |ми для удержания штока 9 в неподвижном состоянии до достижения аустенитного госто яния материала термочувствительного элемента 8 и для последующего резкого перемещения на полную величину рабочего хода штока 9 при его отстопоривэнии

Конструкция предлагаемого стенда упрощена по сравнению с известной за счет отказа от использования в качестве блока измерения времени пеоемещения звена нагрузки осциллографа, который требует постоянной настройки, регламентных проверок и обслуживания Кроме того, шлейфные осциллографы имеют низкую надежность за счет частого выхода иг1 строя ртутной лампы, шлейфов и разрегулиропа- ния отметчика времени. Работа с шлейфны ми осциллографами показала, что до 60% общего времени испытаний уходит на настройку и ремонт осциллографа, Счетчики времени, введенные в конструкцию описываемого стенда (например, электромеханические), имеют большую точность, просты по конструкции, удобны и надежны в эксплуатации.

Технологичность стенда повыпена за счет того, что все результаты испытаний двигателя 2 отражаются непосредственно на шкалах приборов Нет необходимости в длительной обработке осциллограмм. К тому же исчезают ошибки, связанные с неточностью обработки осциллограмм

Функциональные возможности стенда расширены за счет того, что на нем можно испытывать как обычные мартенситные двигатели, так и мартенситные двигатели с адиабатным формовосстановлением, т.е.

стенд п зполлет отключав подпод гг г ч

НЯ 1ЯЛПМ (-ГТаНОПЛРНИЧ )пог«г нгл Ф 0 р М V 1 Я И 3 О б р Р г о н И ч

Стонд дпч ис ледонгннч и

ргртенситны дрпглтстч г пдрр тщяи огору/н10 кргпп ниа иго1лдугмо( о диигл r-i исч очи тле трознергии, соединен и грр.-ми полюсами с первым и огорым контакгапи для подключения термочувгтвительного элемента исследуемого двигателя а также бпок измерения времени перемещения JBPHO нагрузки двигателя, отличаю- и Р и с т тем что, с целью упрощения конструкции, повышения технологичности и

расширения функциональных возможностей стенда, бло измерения времени перемещения выполнен в виде односекционного нормально разомкнутого выключателя, взаимодейству ощего с звеном нагрузки в

крайнем поло-кепки последнего, сооттетст- вующем 1артггси i ному состоянию матери лпл термочувствительного элемента двигателя, доухсекционного нормально замкнутого выключателя, взаимодействую

щего с звеном нагрузки в крайнем положении последнего, соответствующем аустенитному состоянию материала термочувствительного элемента двигателя, и первого и второго счетчиков времени, причем

первый контакт электрически последовательно через односекционный выключатель и первый счетчик времени соединен с первым полюсом источника, второй контакт соединен с вторым полюсом источника, обе

секции двухсекционного выключателя с одной стороны коротко замкнуты и через второй счетчик времени соединены с вторым полюсом источника, а с другой стороны двухсекционного выключателя одна из секций через дополнительно установленный выключатель соединена с первым контактом, а другая - с первым полюсом источника.

Изобретение позволяет упростить конструкцию, повысить технологичность и расширить функциональные возможности стендов, применяемых для испытаний и доводки мартенситных двигателей, например электрических контакторов или гидроакустических излучателей. Мартенситный двигатель (МД) 2, содержащий соединенный со штоком (Ш) 9 термочувствительный элемент (ТЧЭ), обладающий свойством памяти, устанавливают на опоре 1 стенда так, чтобы Ш 9 при мартенситном состоянии ТЧЭ замыкал нормально разомкнутый односекционный выключатель (В) 10, а при аустенитном состоянии ТЧЭ размыкал нормально замкнутый В 11. В 10 и 11 установлены в электрической цепи, обеспечивающей электрический нагрев ТЧЭ. При размыкании В 10 посредством счетчика 12 времени фиксируется время холостого нагрева ТЧЭ, а при размыкании В 11 посредством счетчика 13 времени фиксируется полное время цикла МД 2. Стенд позволяет проводить отработку МД с адиабатным формовосстановлением ТЧЭ, упростить конструкцию и технологию измерения времени перемещения Ш 9 за счет отказа от применения для этой цели сложных и ненадежных шлейерных осциллографов. 2 ил. (Л

Фиг. 2