МНОГОКОАШОНЕИТНЬШ ДИНАМОМЕТР Советский патент 1967 года по МПК G01M9/06 G01L5/16 G01R11/36 

Известны 1 1ногокомпонентные динамометры для измерения усилий, действующих, например, на модель в аэродинамической трубе, содержащие измерительные весовые элементы, механизмы программной установки углов, пульт управления, вычислительный блок, блоки передачи информации, хранения программы и информации, унравления, печати и электрические счетчикн оборотов с катушками подмагничивания и обмотками чувствительного элемента.

Предложенный динамометр отличается от 1 звестных тем, что для повышения надежности работы в нем выходные валнки измерительных весовых элементов и механизмов установки углов соединены с подвижными частями электрических счетчиков оборотов, вьшоляенными из магнитомягкого материала в .виде секторОВ, укрепленных соооно с катунь камн подмагннчивания и неподвил ными частями электрических счетчиков оборотов, вь1полненными из магнитомягкого материала, в виде цилиндров, а чувствительные элементы, установленные между подвижной и неподвижной частями электрических счетчиков оборотов, выполнены в виде кольцевых ферритов с прямоугольной петлей гистерезиса с обмотками списывания, считывания и установки феррита в исходное положение, которые связаны с блоком передачи информации.

На фиг. 1 показана блок-схема динамометра; на фнг. 2 - секция электрического счетчика оборотов; на фиг. 3 - расположение чувствительных элементов электрического счетчика оборотов.

Динамометр состоит из пульта / управления; измерительных весовых элементов 2, 3, 4, 5, 6, 7 и 8 составляющих сил, моментов и скоростного нанора; механизмов 9 и 10 Програмл ной уста 1овки углов; электрических счетчиков //, J2, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 числа оборотов выходных валиков весовых элементов и механизмов задання углов с выходом в параллельном двоичнодг коде; блока 20 передачн информации с электрических счетчиков числа оборотов; блока 21 хранения информации; вычислительного блока 22; блока 23 хранения программы; блока 24 управления; блока 25 печати.

Пульт управления предназначен для проверки устройства, задания различных режимов его работы, ввода в блок хранения информацнн исходных данных экспериментов (геометрических характеристик модели, масустановки углов производят перевод н уста)i03K.y модели на заданный по программе угол. Сигналы иа перевод модели поступают из блока управления.

Электрические счетчики //, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 и 19 оборотов предназначепы для преобразования чисел оборотов выходных валиков Бесовых элементов и механизмов задания углов в двоичный код. Блок 20 передачи информации с электрических счетчиков оборотов осуществляет ко:мму1ацию счетчиков при списывании с них двоичных кодов и передачу этих кодов в блок хранения информации. Блок 21 хранения информации предназначен для хранения исходных данных эксперимента, данных, снимаемых с электрических счетчиков оборотов, а также для хранения промежуточных и окончательных результатов вычислений.

Вычислительный блок 22 выполняет слож:ение, вычитание, умножеиие и другие арифметические и логические операции, необходимые при вычислении аэродинамических характеристик модели. Устройство 23 хранения про1раммы представляет долговременное заноминающее устройство трансформаториого типа, выполненное па оксиферовых сердечниках. Блок 24 управления выдает командные сигналы в другие блоки устройства в соответствии с программой решаемой задачи. Блок 25 печати предназначен для регистрации результатов эксперимента.

На фиг. 2 схематически изображена одна секция электрического счетчика оборотов. Она состоит из иеподвпжной части 26, обоймы 27, с чувствительными элементами, подвижной части 28 и катушки 29 подмагничивания. Подвижные и неподвижные части изготовлены из магнитомягкого материала. За счет протекання по катушке подмагничиваПИЯ постоянного тока в зазоре между подвижной и неподвинсно частями образуется магнитное ноле. В зазор номещены чувствительные элементы - кольцевые ферриты с прямоугольной нетлей гистерезиса. Каждый феррит несет обмотку установки феррита в исходное состояние, обмотку списывания и выходную обмотку. В зависимости от положения нодвижной части феррит находится в сильном (маленький зазор) или слабом (большой зазор) магнитном ноле.

При подаче имнульса тока в обмотку списывания ферритового сердечника, находящегося в слабом магнитном поле, с выходной обмотки списывается сигнал, соответствующий коду «1. При подаче импульса тока в обмотку списывания ферритового сердечника, находящегося в сильном магнитном поле, с выходной обмотки снимается помеха, соответствующая коду «О.

ского счетчика оборотов с чувствительных элементов снимается кольцевой двоичный код. Единица младшего разряда соответствует Vie полного оборота подвижной части. Так как показания весовых элементов изменяются в пределах О-250 оборотов и измеряются с точностью 1/10 оборота, то счетчик выполнен трехотсчетным - три секции по 4 разряда каждая. Между секциями стоят понижающие редукторы с передаточным числом 16. Неопределецность, воз;1ккающая при считывании с чувствительных элементов старщих отсчетов, устраняется методом двойной щетки.

На тягах механизмов 9 vi 10 программной установки углов и измерительных весовых элементов 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 укрепляется обследуемая модель 30. С пульта управления с помощью блока унравления в блок хранения информации заносятся данные, характеризующие обследуемую модель и характер проведения эксперимента. Затем последовательно опрашиваются электрические счетчики числа оборотов. При этом иа обмотки списывания чувствительных элементов с блока передачи ипформации подаются импульсы тока. На выходных обмотках чувствительных элементов, находящихся в слабом магнитиом поле, появляются сигналы, соответствующие коду «Ь. Блок нередачи ипформации размещает коды, списапные с электрических счетчиков оборотов, в блоке хранения информации. Затем на один из механизмов программной установки углов в зависимости от вида эксперимента ностунает сигнал, включающий двигатель. Модель начинает поворачиваться вокруг одной из осей. При этом непрерывно онрашивается соответствующий счетчик оборотов и, при достижении моделью заданного угла, величина которого была занесена в блок хранения информации перед началом эксперимента, двигатель выключается, а модель останавливается. В блоке хранения информации размещаются коды, снисапные с электрических счетчиков оборотов при данном положении модели. Затем модель устанавливается в следующее положение и т. д.

Таким образом, блок управления в соответствии с нрограммой, хранящейся в блоке хранения, выдает сигналы изменения положения модели, и модель носледовательно устанавливается на заданные значения углов атаки или дрейфа. Для каждого значения угла производится онрос всех счетчиков и в блоке храпения информации формируется таблица значений сил и моментов для различных углов при отсутствии воздушного потока. После перебора моделью всех значений заданных уг.лов оператор дает сигнал, разрешающий зануск воздушного потока в аэродинамической трубе. При достижении потоком заданной скорости по сигналу онератора начинается вторая часть экснеримента. Модель последовательно устанавливается на заданные значения тех же углов, опрашиваются электрические счетчики оборотов и вычисляются аэродинамические коэффициенты для каждой точки эксперимента. Результаты печатаются на бумажной ленте блока нечати.

Предмет изобретения

Многокомнонентный динамометр для измерения усилий, действующих, например, на модель в аэродинамической трубе, содержащий измерительные весовые элементы, механизмы программной установки углов, пульт управления, вычислительный блок, блоки передачи информации, хранения программы и информации, управления, печати и электрические счетчики оборотов с катушками подмагничивания и обмотками чувствительного элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения иадежности работы, в нем выходные валнкн измерительных весовых элементов 1 механизмов установки углов соединены с подвижными частями электрических счетчиков оборотов, выполненными из магнитомягкого материала в виде секторов, укрепленных соосно с катушками подмагничивания и неподвижными частями электрических счетчиков оборотов, выполненными из магнитомягкого материала в виде цилиндров, а чувствительные элементы, установленные между подвижной и неподвижной частями электрических счетчиков оборотов, выполнены в виде кольцевых ферритов с прямоугольной петлей гистерезиса с обмотками списывания, считывания и установки феррита в исходное состояние, которые связаны с блоком передачи информации.

.

из I

28