Устройство для определения моментов инерции изделий Советский патент 1992 года по МПК G01M1/10 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения момента инерции различных изделий.

Известно устройство для определения моментов инерции изделий, содержащее приспособление, предназначенное для сочленения с испытуемым изделием, и связанный с последним упругий элемент е виде цилиндрической гГружины с устройством взвода м бестолчкового отпускания.

Однако это устройство неудобно е эксплуатации ввиду необходимости предварительной закрутки упругого элемента. Оно также имеет недостатки, обусловленные относительной трудоемкостью процесса иэ- мерения: установка упругого элемента должна обеспечивать возможность соосно- го его базирования с испытуемым изделием; необходимо проведение дополнительных опытов для определения момента инерции упругого элемента и связанных с ним крепежных деталей с целью расчета момента инерции изделия.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для определения момента инерции изделий, содержащее генератор механических колебаний, выходной вал которого кинематически связан с испытуемым изделием и датчиком обратной связи, подключаемым через корректирующее устройство к входам усилителя и частотомера, по показаниям которого определяют момент инерции тела.

Генератор механических колебаний выполнен в виде реверсивного электродвигателя (в частности, постоянного тока), питаемого от управляемого источника электрической энергии (усилителя). Знак коэффициента К цепи вал - двигатель таков, что при повороте, вала в одну сторону на него будет действовать момент, направленный в противоположную сторону. Поэтому вал со- аершает гармонические колебания с частотой

,

Vi СП

ел о

00

о

где I - момент инерции ротора двигателя, вала и соединительной муфты;

Т - период колебаний;

К - коэффициент цепи вал - двигатель.

При закреплении на валу изделия период колебаний Ti будет отличным от Т. Момент инерции изделия d в этом случае определяется из соотношения

4Л

(тт-т).

(1)

Недостатком такого устройства является относительная сложность практической реализации ввиду наличия датчика положения (в данном случае потенциометрического типа) в цепи обратной связи, требующего определенного механического сочленения с валом двигателя или платформой для закрепления изделия, что приводит также к снижению надежности устройства в целом, особенно при использовании в качестве генератора механических колебаний двигателя постоянного тока.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения моментов инерции изделий, содержащее генератор механических колебаний, выходной вал которого предназначен для кинематической связи с испытуемым изделием, корректи- , рующий блок и соединенные с его выходом усилитель и частотомер, снабжено источником питания, а генератор механических колебаний выполнен в виде бесконтактной электрической машины, обмотки статора которой соединены с выходами источника питания и усилителя и с входом корректирующего блока.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератора 1 механических колебаний с обмотками статора V, вал 2 ротора 1 которого соединен механически с испытуемым изделием 3, источник 4 питания, корректирующий блок 5, усилитель б и частотомер 7.

Устройство работает следующим образом.

Подключением обмоток статора 1 к выходу усилителя б и источника 4 питания осуществляется режим полигармонического питания электрической машины, необходимый для возникновения качающего магнитного поля статора.

Соответствующим подбором параметров корректирующего блока 5 и подключением его входа на электрические зажимы

обмоток статора машины с колебательным движением р отора создаются достаточные условия для перехода качаний ротора 1 в автоколебательный режим с периодом колебаний

15

Ti - 2 п/(

(2)

где I - момент инерции всей колеблющейся части рассматриваемой системы эамкнутого электропривода, включая и испытуемое изделие 3;

К - коэффициент цепи вал - двигатель. Частота этих колебаний замеряется частотомером 7. Затем аналогичным образом

возбуждаются автоколебания в этой же системе, но без изделия и замеряется период Т этих колебаний тем же частотомером.

Как и в известном устройстве момент инерции изделия определяется путем сопостав пения измеренных частотомером 7 значений периодов колебаний вала 2 с изделием Ti и без изделия Т, т.е.

35

). (3)

Формула изобретения Устройство для определения моментов инерции изделий, содержащее генератор механических колебаний, выходной вал которого предназначен для кинематической связи с испытуемым изделием, корректирующий блок и соединенные с его выходом усилитель и частотомер, отличающее- с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено источником питания, а генератор механических колебаний выполнен в виде бесконтактной электрической машины, обмотки статора, которой соединены

с выходами источника питания и усилителя и с входом корректирующего блока.

Изобретение относится к измерительной технике Цель изобретения - повышение надежности за счет исключения датчика обратной связи с механическим сочлене нием При подключении обмоток статора генератора механических колебаний к выходам усилителя и источника питания осуществляется режим полигармонического питания, способствующий возникновению качающегося магнитного поля. Подбором параметров корректирующего блока осуществляется переход к автоколебательному режиму, необходимому для измерения периода колебаний 1 ил