Моментомер Советский патент 1977 года по МПК G01L3/00 

1

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для испытания микромоментомеров

Известные измерители момента, содер жащие чувствительный элемент, установленный на опорном устройстве, неподвижно основшше, индикатор разбаланса, аррети- рующее приспособление, компенсатор, координатный стол и отсчетное устройство, обладают низкой точностью измере1шя момснтных характеристик .иэ-за недостаточной фиксации чувствительного элемсшта в боковом и осевом направлениях .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является моментомер, содержащий чувствительный элемент, основную опорную призму с подушкой, основание, гиревой механизм, устройство индикации разбаланса, электрический компенсатор, изолирующий механизм и координат ный стол 3.

Недостатком такого моментомера является низкая точность измерения моментных характеристик и&-за пониженной осевой и боковой жесткости.

Цель изобретения - повышение точности измерения моментных характеристик микрюдатчиков за счет увеличения осевой и боковой жесткости.

Для этого в предлагаемом моментомере чувствительньш элемент снабжен двумя парами дополнительных опорных призм, закрепленных попарно со стороны торцов ооновной опорной лркзмы и установленных своими лезвиями в вертикальной плоскости под наклоном вниз, а на основании под до- полнительными опорными призмами закреплены наклонные ограничительные , развернутые своими лезвиями под прямым утлом к лезвиям дополнительных опорных призм, при этом точки каса1шя лезвий дополнитель -(ых опорных и ограничительных призм размещены на продолжениях линии лезвия основной опорной призмы.

Кроме того, огранргчительные и дополнительные опорные призмы установлены в осевом и боковом награвлениях с зазором порядка единиц микрон между их лезвиями.

На фиг. 1 изобрал ена конструктивная схема моментомера; на фиг. 2 - расположение onopjpjix и ограничительных прнзм, вид сверху; на фиг. 3 - расположение ограничительной и дополнительной опорных нризм с зазором, вид сбоку. Моментомер содержит чувствительный элемент, включающий коромысло 1, нерекладину 2, ко1щевые нризмы 3-и 4, тарировочшзгё гайки 5 и гайку регулировки чувствительности 6. Коромысло 1 с перекладиной 2 закреплено на основной опорной призме 7 с лезвием 8, установленной на подушке 9, связанной с основанием 10. Чувствительный элемент снабжен двумя парами дополнительных опорных нризм 11- 14, закрепленных на перекладине 2 под наклоном попарно лезвиями 15-18 вниз со стороны торцов 19-20 нрнзмы 7. Призмы 11-14 установлены своими лез виями 15-18 в вертикальной плоскости, проходящей через лезвие 8 основной опорной призмы 7 (указанная плоскость проходит через ЛИ1ППО являющуюся продолжением линии лезвия 8 призмы 7). На основании 10 под призмами 11-14 закреплены наклонные ограничительные призмы 21-24 с лезвиями 25-28, развер нутые под прямым, углом (см. фиг. 2) к дополнительным призмам 11-14,причем точк 29-32 касания лезвий 15-18 и 25-28дополкительных опорных 11-14 и огран№чительных 21-24 призм установлены на продолжениях линии.Од- О лезвия 8 ооновнрй опорной призмы 7,. Спомощью юстировочного приспособления 33-36 (ЗЗ - плата; 34, 35 и 36 регулировочньге винты) ограничительные призмы 21-24 могут быть смещены в осе вом и боковом направлениях до образования зазора 3 порядка единиц, микрон {(З - 0,002-0,01 мм) между лезвиями 15-1 и 25-28 соответствующих дополнительных опорных 11-14 и ограничительных 21-24 .призм. На перекладине 2 установлены посадочное место (конус) 37 для ротора 38 ис следуемого изделия (микродатчика) 38-39 (39 - статор), а также груз (гайка) 40 уравновешивающая ротор 38. Статор 3 установлен на координатном столе 41, с помощью которого производится ввод координат X,Y,2. и ф . На коромысле 1 закреплены подпятники 42-43, взаимодействующие с неподвиж ными унорамн 44 и с подвижными упорами 45 изолирующего (третирующего) м& ханизма 46, а также мшфошкала 47, образующая совместно с лампой 48, оптичес кой системой 49 и экраном 50 устройств индикации разбаланса (по углу ± Д ф ). На призме Sустановлена тяга 51 со встроен1Ш1Ми гирями 52, наложение (съем) которых производится с помощью гиревого механизма 53-55 (53 - рычаг, 54 - лимб, 55 - указатель). На призме 4 установлена тяга 56 с марнитом 57, образующим совместно с катушкой 58, источником 59, регулятором 60 и показывающим прибором 61 электрический компенсатор. Моментомер работает следующим образом. На посадочное место 37 насаживается исследуемый ротор 38, а на координатный стол 41 - статор 39, после чего в последний подаются требуемые значения электрических сигналовЦ и J и задаются координаты X , Y, % и ф взаимного положения -ротора 38 и статора 39. В результате электромагнитного взаимодействия возникают вращающий момент Mir наклоняющий коромысло на угол А ф , а также осевая р, и боковая. Pg i паразитная сила, стремящаяся развернуть и сместить коромысло 1 вместе с перекладиной 2 и призмой 7 на подушке 9. Лезвия 15-18 и 25-28 дополнительных опорных 11-14 и ограничительных призм 21-24 вступают в контакт друг с другом и препятствуют осевому и радиальному смещениям коромысла 1, одновременно позволяя последнему наклоняться на угол Д if . вокруг оси вращения , определяемой лезвием 8 основной опорной призмы 7. Расположение точек контакта 29-32 на линии лезвия 8 позволяет существенно уменьшить момент трения в опорах, образованных элементами 11-14 и 21-24. Угол отклонения д ф фиксируется уст ройством индикации разбалшюа 47-50, нос ле чего на 51 производится наложение гирь 52, а в катушку 58 подается ток JJ до достижения положения начального уравновешивания коромысла 1, когда A(f О. Измеряемый момент/М if Ьпределяется по формуле Г:г р. 4-и 7 l где P - вес гирь 52, используемых для уравновешивания разбаланса; Kji Е К2 - коэффициенты пропорциональности; J - компенсационный ток. , после измерения момента/А ;с коромысло 1 изолируется (поднимается вверх) с помощью механизма 46, и ротор 38 и статор 39 снимаются с конуса 37 и со стола 41. Градуировка моментомара ведется с помощью контрольных устройств с образцовыми гирями известной массы (па чертеже не показаны).

Наличие дополнительных onopi&ix и ограничивающих призм, закрепланшлх под наклоном по отношению к основной опорной гфйзме, существе}1но увеличивает боковую и осевую жесткость чувствительного элемента, а следовательно, значительно повышает точность измерения, моментных харак теристик микродатчиков при больших вращающих момет-ах и при взаимодействии смещающих аксиальных и радиальных сил.

Формула изобретения

1. Моментомер, содержащий чувствительный элемент, основную опорную призму с подушкой, основание, гиревой механизм, устройство индикации разбаланса, электрический крмпенсатор, изолирующий механизм и координатный стол, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения моментных характеристик микродатчиков за счет увеличения осевой и боковой жесткости, в нем чувствительный элемет- снабжен двумя парами дополнительных опорт кх тфизм, закрепленных попарно со стороиь торцов основной опорной призмы и установленш11х своими лезвиями в вертикальной плоскости под наклоном вниз, а на основании под дополнительными опорными призмами закреплены наклонные ограничительные призмы, развернутые своими лезвиями под прямым углом к лезвиям дополнительных опорных

призм, при этом точки касания лезвий дополнительных опорных и ограничительных призм размешены на продолжениях линии лезвия основной опорной призмы.

2. Моментомер по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что ограничительные и дополнительные опорные пр)измы установлены в осевом и боковом направлениях с зазором порядка единиц микрон между их лезвиями.

Источники информации, принягтые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство № 279124, М. Кл G 01 L 3/08, 1968.

2.Авторское свидетельство № 469068, М. кл О- 01 L 3/00, 1973.

3. Журнал Измерлхелькая техника, №9 1966, с. 37 p y Фиг.1 w

Фиг-2