Устройство для динамической градуировки динамометров Советский патент 1992 года по МПК G01L25/00 

М//////Ж/////А ////

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для градуировки динамометров. Цель изобретения - повышение точности. В устройстве нормированное усилие прикладывается к динамометру 2 посредством щелчка упором 5 по инерционной мае-1 се Зо Упор 5 прикреплен нитью 4 к вер-, хнему основанию 9. На упоре 5 расположены пружина 6 и груз 8, создающий заданную нагрузку. После пережигания нити 4 упор 5 ударяет по инерционной массе 3, что и вызывает появление динамической градуирующей силы - жесткости упругого элемента и градуируемого динамометра. Частоты собственных колебаний упругого элемента и динамометра, а также длина упругого элемента в сжатом состоянии и зазор связаны между собой неравенствами. 1 ил.

Ъ&

S//////y/-//r//s/7S//S i

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для динамической граду- ировки динамометров переменной силы, применяемых, например, при отработке двигателей внутреннего сгорания и других энергетических установок.

Известно устройство для динамичес-1- кой градуировки динамометров, содержащее тело известной массы, установленное с возможностью падения напро-з тив динамометра о

Недостатком данного устройства яв ляется невозможность изучения переходных процессов при заданной присоединенной массе, так как масса нагружающего тела, определяющего заданную амплитуду импульса, после воздействия скачка силы оказывается присоединенной к динамометру, что ограничивает функциональные возможности градуиро- вочного устройства.

Наиболее близким к предлагаемому по технической- сущности и достигаемому результату является устройство для динамической градуировки динамометров, содержащее упругий элемент, инерционную массу и верхнее основание.

Известное устройство обеспечивает градуировку динамометров при заданной присоединенной массе низкочастотными импульсами силы синусоидальной формы, создаваемыми колебаниями сист мы, состоящей из упругого элемента и инерционной массы. Иную форму импульсов получить данным градуировоч- ным устройством невозможно, что исключает возможность изучения процессов релаксации динамометра и, как след

ствие, снижает точность динамической градуировки.

Цель изобретения - повышение точности путем обеспечения градуировки импульсами силы, имеющими ступенчатую форму нагружения.

Цель достигается тем, что в устройство введены груз, нить и нижнее основание, упругий элемент выполнен с упором на одном конце, другой коне которого соединен с грузом, один ко-; нец нити закреплен на верхнем осно-, вании, а другой связан с упором, относительно которого с зазором устанолена инерционная масса, связанная с нижним основанием, при этом величина зазора h между упором и инерционной массой выбирается из неравенства

10

732202 .ч

h Ј Ь 5« 10 , где L - длина упругого элемента в сжатом состоянии, жеста

кость градуируемого динамометра С

и упругого элемента сц связаны соотноW

шением , а частота собственных колебаний упругого элемента по крайней мере на два порядка меньше частоты собственных колебаний динамометра.

На чертеже изображено устройство для динамической градуировки динамометров .

Устройство для динамической гра15 дуировки динамометра содержит нижнее основание 1, динамометр 2 сжатия с присоединенной к нему инерционной массой 3, гибкую нерастяжимую нить (жесткая связь) 4, связанную с упором

20 5 упругого элемента 6, выполненного в виде пружины, прикрепленную к верхнему основанию 7. Груз 8 с центральным отверстием, имеющий возможность перемещаться по направляющим 9, опи25 рается на упругий элемент 6, упор 5 которого установлен с зазором h относительно инерционной массы 3 из услоh Ј (TS .

ВИЯ

0

Устройство для динамической градуировки динамометров работает следующим образом.

Градуируемый динамометр 2 устанавливают на основание 1, затем на динамометре 2 устанавливают известную инерционную массу 3 Над массой 3 с зазором h подвешивают с помощью нити 4 упор 5 упругого элемента 6, верхний конец которого соединяют с грузом 8. Груз 8 сжимает своим весом упругий элемент 6. После этого нить 4 разрывают (например, с помощью пи- роболта) неосвобожденный упругий эпе- мент 6, нагруженный грузом 8, падает с высоты зазора h на присоединенную массу 3, практически мгновенно прикладывая силу сжатого упругого элемента, равную весу груза 8, к градуируемому динамометру 2, осуществляя А воздействие ступенчатого импульса нагружения на динамометр. После падения в системе, состоящей из груза 8 и упругого элемента 6, возникнут колебания, энергия которых будет определяться значением потенциальной энергии падения Е . Mgh.

Идя того чтобы пренебречь влиянием этих колебаний на силу, действующую на динамометр, потенциальная энергия

5

5

17

Е, по сравнению с энергией сжатого упругого элемента (пружины) Е2 должна быть пренебрежимо малой,а зазор h должен определяться из соотношения hЈL5 1(rs, где L- длина упругого элемента 6 в сжатом состоянии. Упругий элемент 6 выбирают с частотой собственных колебаний не менее чем на два порядка меньше частоты собственных колебаний динамометра с целью исключения влияния собственных колебаний груза 8 на динамометр 2, в этой связи жесткости градуируемого динамо- метра (Сл) и упругого элемента (Со) связаны соотношением

Cfl/Си ю

После падения возникнут колебания и в самом градуируемом динамометре, который будет колебаться вместе с присоединенной массой 3, возбуждая упругий элемент 6. Однако ввиду того, что упругий элемент 6 будет достаточно инерционным, эти колебания упругий элемент 6 будет эффективно фильтровать и груз 8 останется в покое. Это обеспечит после воздействия импульса силы динамометру 2 совершать колебания вместе с присоединенной к нему инерционной массой 3 под воздействием постоянной силы, равной весу груза 8. Эти колебания характеризуют динамические свойства градуируемого динамометра. Кроме того, появляется возможность наблюдать релаксационный про- цесс неограниченное время после воздействия ступенчатого импульса силы.

Составитель В.Черепков Редактор Л. Гратилло Техред А.Кравчук

Заказ 1576

Тираж

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

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

22026

Таким образом, обеспечивается возможность градуировки динамометра при присоединенной к нему известной 5 инерционной массы импульсами силы, имеющими ступенчатую форму нагруже- ния, и повышается точность динамической градуировки

ЮФормула изобретения Устройство для динамической градуировки динамометров, содержащее упругий элемент, инерционную массу и верхнее основание, отличаю5 щ е е с я тем, что, с целью повышения точности путем обеспечения градуировки импульсами силы, имеющими ступенчатую форму нагружения, в него введены груз, нить и нижнее основа20 ние,упругий элемент выполнен с упором на одном конце, другой конец которого соединен с грузом, один конец нити закреплен ira верхнем основании, а другой - связан с упором, относительно которого с зазором установлена инерционная масса, связанная с нижним основанием, при этом величина зазора h между упором и инерционной массой удовлетворяет неравенству h L«5 , где L - длина

5

0

упругого элемента в сжатом состоянии, жесткость градуируемого динамометра С а и жесткость упругого элемента Си связаны соотношением Cg/Ctj, Ь. П , а частота собственных колебаний упругого элемента не менее чем на два порядка меньше частоты собственных колебаний динамометра.

Корректор М, Самборекая

Подписное