УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ НАГРУЗОК Советский патент 1968 года по МПК G06G7/48 

Известны моделирующие устройства, содержащие фотооптический преобразователь в качестве генератора функции и усилитель.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что содержит электромагнитные или магнитоэлектрические имитаторы нагрузки, выполненные в виде катушек индуктивности с сердечниками, взаимодействующими с испытуемым элементом, причем обмотки катушек соединены последовательно и подключены к выходу усилителя.

Это обеспечивает снижение трудоемкости при испытаниях на механическую прочность конструктивных элементов и узлов, например электродвигателей, и расширение диапазона моделируемых нагрузок.

На фиг. 1 показана функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема расположения электромагнитных имитаторов относительно испытываемого узла (например, вентилятора обдува электродвигателя).

Устройство работает следующим образом.

На барабане 1, вращаемом двигателем 2, закреплен носитель информации (фотопленка) с осциллограммой физического процесса (циклической нагрузки на испытываемый элемент). Свет от источника 3 через оптическую систему 4 попадает на фотоприемник 5.

Поток света при этом оказывается промодулированным осциллограммой, часть которой между одним из краев пленки и кривой процесса зачернена.

Напряжение с выхода фотоприемника поступает на балансный усилитель 6, к выходам которого подключены катушки электромагнитных или магнитоэлектрических имитаторов.

Электромагнитные имитаторы выполнены в виде двух групп а и б, в каждой из которых катушки соединены последовательно и подключены к выходу усилителя через диоды 8 и 9, включенные в противоположных направлениях. Это позволяет имитировать нагрузки с графика, ординаты которого имеют любой знак относительно рабочей точки.

Катушки, соединенные также последовательно, но в виде одной электрической цепи, при работе с магнитоэлектрическими имитаторами непосредственно подключены к выходу усилителя.

Электромагнитные имитаторы, состоящие из шихтованного магнитопровода 10, используются при испытаниях узлов из магнитных материалов. На магнитопровод насажена катушка 11 (см. фиг. 2). Имитаторы а и б устанавливаются c противоположных сторон лопаток 12 испытываемого вентилятора.

Лопатка вентилятора при работе имитаторов служит якорем поочередно для имитатора а или имитатора б в зависимости от знака сигнала и отгибается ими в соответствующую сторону.

Электромагнитные имитаторы в случае имитации механических нагрузок со значительной амплитудой колебаний могут давать некоторую погрешность, обусловленную изменением и неравномерностью воздушного зазора и выражающуюся в нелинейных искажениях. Применяя магнитоэлектрические имитаторы, предназначенные преимущественно для воспроизведения нагрузок на элементы из немагнитных материалов, можно избавиться от нелинейных искажений и при имитации нагрузок на элементы из магнитных материалов.

Подвижные системы магнитоэлектрических имитаторов жестко крепятся к испытываемому элементу.

Устройство для моделирования механических нагрузок, содержащее фотооптический преобразователь в качестве генератора функции нагрузки, подключенный ко входу усилителя, отличающееся тем, что, с целью снижения трудоемкости при испытаниях на механическую прочность конструктивных элементов и узлов, например электродвигателей, и расширения диапазона моделируемых нагрузок, оно содержит электромагнитные или магнитоэлектрические имитаторы нагрузки, выполненные в виде катушек индуктивности с сердечниками, взаимодействующими с испытуемым элементом, причем обмотки катушек соединены последовательно и подключены к выходу усилителя.