Крутильный маятник Советский патент 1992 года по МПК G01N3/38 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при динамических и статических испытаниях материалов на кручение,

Известно устройство для измерения динамических характеристик материалов, в котором испытуемый образец нагружают крутящим моментом, создаваемым электродинамическим возбудителем колебаний, включающем подвижный элемент в виде рамки, соединенной с инерционным телом и испытуемым образцом, и подковообразный электромагнит, между полюсными наконечниками которого размещена рамка.

Недостатком данного устройства является высокая сложность и повышенные требования к точности датчика угла поворота маятника.

Известно также устройство для испытания конструкционных материалов на усталость, в которой электромагнитный возбудитель крутильных колебаний выполнен в виде двух Е-образных магнитопрово- дов с обмотками постоянного тока на среднем керне и переменного тока на крайних, якоря, соединенного с образцом и составляющего с ним в качестве инерционного элемента колебательную О СО Ю

стему, и регистратора колебаний, состоящего из оптически связанных осветителя, зеркальца, прикрепленного к оси инерционной детали, и фото приемника.

Недостатком данного устройства явля- ется нелинейная зависимость крутящего момента от угла поворота маятника и тока в обмотках электромагнитного возбудителя колебаний, а также громоздкость и повышенная чувствительность к посторонним вибрациям оптического датчика угла поворота маятника.

Целью изобретения является упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в крутильном маятнике, содержащем инерционное тело, электродинамический возбудитель колебаний, включающий подвижный элемент в виде рамки, соединенной с инерционным телом, и подковообразный элект- ромагнит,междуполюсными

наконечниками которого размещена рамка, измерительное устройство, подключенное к виброизмерительному преобразователю, полюса электромагнитов образуют с рамкой емкостной виброизмерительный преобразователь с переменным зазором, для чего электромагнит электроизолирован от рамки, а торцевая поверхность его полюсных наконечников имеет форму спирального сегмента, образующая которого параллельна оси вращения инерционного элемента, а направляющая является спиралью Архимеда.

HS фиг.1 показана схема крутильного маятника; на фиг, 2 - разрез А-А крутильного маятника на фиг.1,

Крутильный маятник содержит подковообразный электромагнит 1, между полюс- ными наконечниками 2 и 3 которого установлена рамка 4 с током, возбуждаемая через элемент 5 и жестко соединенная с инерционным телом 6 крутильного маятника. Электромагнит 1 электроизолирован от рамки 4, а торцевые поверхности его полю- сов 2 и 3 имеют форму сегментов, образующая которых параллельна оси вращения инерционногно тела 6, а направляющая является спиралью Архимеда. Емкостной виброизмерительный преобразователь с переменным зазором, образованный рамкой 4 и полюсами 2 и 3 электромагнита 1, соединен с измерительным устройством 7.

Крутильный маятник работает следующим образом.

Взаимодействие магнитного поля подковообразного электромагнита 1 с током в рамке 4 приводит к возбуждению вращающего момента, действующего на рамку 4 и к ее повороту вместе с инерционным телом 6 маятника относительно магнита 1. Поворот рамки 4 относительно оси вращения маятника сопровождается пропорциональным изменением расстояния между полюсными наконечниками 2 и 3 и рамкой 4. Соответствующее изменение электроемкости между полюсами 2 и 3 и рамкой 4 преобразуется в электрический сигнал с помощью измерительного устройства 7.

Предлагаемое решение позволяет измерять угол поворота маятника, используя только элементы конструкции возбудителя колебаний, что упрощает конструкцию крутильного маятника.

Формула изобретения Крутильный маятник, содержащий инерционное тело, электродинамический возбудитель колебаний, включающий подвижный элемент в виде рамки, соединенной с инерционным телом, и подковообразный электромагнит, между полюсными наконечниками которого размещена рамка, измерительное устройство, подключенное к виброизмерительному преобразователю, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, полюса электромагнитов образуют с рамкой емкостной виброизмерительный преобразователь с переменным зазором, для чего электромагнит виброизолирован от рамки, а торцевая поверхность его полюсных наконечников имеет форму спирального сегмента, образующая которого параллельна оси вращения инерционного тела, а направляющая является спиралью Архимеда.

д.

1

А

Изобретение относится к испытательной технике. Целью изобретения является упрощение конструкции. В крутильном маятнике, содержащем инерционное тело, электродинамический возбудитель колебаний, включающий подвижный элемент в виде рамки (4), соединенной с инерционным телом, и подковообразный электромагнит

В 1 N

ФигЛ