Устройство для определения статического момента изделий Советский патент 1981 года по МПК G01M1/12 

(k) УСТРОЙСТВО для ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТАТИЧЕСКОГО МОМЕНТА ИЗДЕЛИЙ

1

Изобретение относится к технике измерения координат центра тяжести изделий, например турбинных лопаток, лопастей винтов и т.д.

Известно устройство для измерения координат центра тяжести по статическим моментам разбаланса, содержащее чувствительный элемент с замком для исследуемого изделия, опорой, основанием и отсчетным блоком l 3Известное устройство не обладает требуемой томностью и быстродействием из-за необходимости измерения весьма малых углов разворота чувствительного элемента и из-за наличия переустановок изделия в замке, нарушающих взаимное положение изделия относительно чувствительного элемента.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для определения статического момента изделий, содержащее основание, установленную на нем опору, коромысло со шкалой отсчета угла его наклона, установленное на опоре, зажимное приспособление для крепления изделия, размещенное на коромысле, отсчетный блок и уравновешивающий блок, связанный с коромыслом и отсчетным блоком f 2 j.

Данное устройство имеет недостаточную точность и быстродействие, поскольку измерение статического мо10мента изделия ведется с помощью закручиваемого вручную торсиона,обладающего механическим гистерезисом и невозвращением на нуль, а также малым диапазоном уравновешивания.

15

Цель изобретения - повышение точности и быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что уравновешивающий блок выполнен в виде стоек, верхние концы ко20торых связаны с коромыслом, .а на нижних концах размещены уравновешивающие массы, и кулачковых механизмов установки уравновешивающих масс, каждый из которых связан с соответствующей стойкой, отсчетный блок выполнен в виде дисков с отсчетныии делениями на образующей, кинематически связанных с соответствующим механизмом установки уравновешивающих масс и экрана с отсчетными делениями, оптически связанного со шкалой отсчета угла наклона коромысла, при этом отсчетные деления дисков соответствуют старшим декадам отсчета, а отсчетные деления экрана соответствуют младшим декадам отсчета. На фиг.1 приведена схема устройства; на фиг.2 - отсчетный блок. Устройство содержит коромысло 1, установленное на опоре 2 и снабженное шкалой 3 отсчета угла его наклона , выполненной, например, в виде микрошкалы. Измеряемое изделие t, например ту бинная лопатка, закрепляется в зажимном приспособлении 5 размещенно на коромысле 1 по рискам 6 на расче ном расстоянии С от опоры 2, чтобы сохранилось расстояние L от центра крепления изделия k по месту его установки, например, в роторе турбины. Устройство содержит также уравно вешивающий блок, связанный с коромыслом 1 выполненный в виде стоек 7 и 8, верхние концы которых связаны с коромыслом 1 посредством базовых площадок 9 и 10, которые расположены на фиксированных расчетных расстояниях А и В от опоры 2, что позволяет за счет весов Q- и Q ура новешивающих масс 11 и 12 создавать расчетные моменты Съем и установка уравновешивающих масс 11 и 12 на нижние концы стоек 7 и 8 осуществляется соответствующи ми кулачковыми механизмами, каждый из которых связан с соответствующей стойкой, содержащими кулачки 13 и 14, взаимодействующие с рычагами 15 и 16, которые снимают и опускают уравновешивающие массы 11 и 12. Устройство содержит связанный с уравновешивающим блоком отсчетный блок, выполненный в виде дисков 17 и .18с отсчетными делениями 19 на отображающей, кинематически связанных с соответствующим механизмом устано ки уравновешивающих масс 11 и 12 и 74 экрана 20 с отсчетными делениями 21, градуированными в единицах моментов, при этом отсчетные деления 19 дисков 17 и 18 соответствуют старшим декадам отсчета, а отсчетные деления экрана 20, образованные проекцией показаний шкалы 3 отсчета коромысла 1, соответствуют младшим декадам отсчета. Кинематическая связь между дисками 17 и 18 и соответствующим механизмом установки осуществляется посредством звездочек 22, установленных на валу кулачкового механизма и цепных передач 23. Для передачи изображения шкалы 3 на экран 20 устройство снабжено осветителем 2Ц, конденсатором 25, объективом 2б, зеркалом 27, совместно образующими оптическую систему. Коромысло 1 снабжено регулятором 28 тары и регулятором 29 чувствительности, а для расширения диапазона измерения - совмещенным регулятором тары и центра тяжести в виде ползуна 30, на котором насаживаются грузы 31, перемещаемые вертикально вместе с ползуном 30 по ходовому винту 32, а также базовыми площадками 9 и 10 (призмами), количество которых устанавливается в зависимости от диапазона измерения. Для успокоейия колебаний коромысла 1 и повышения быстродействия устройство снабжено демпфером 33 установленным на основании 3, на которое устанавливается опора 2. Для ограничения хода коромысла 1 на основание 3 устанавливается упор 35. Стойки 7 и 8 снабжены успокоителями 36, уменьшающими колебания стоек 7 и 8. Устройство работает следующим образом. Зажимное приспособление 5 для крепления изделий k устанавливается на расчетном расстоянии С по рискам 6. Коромысло 1 с зажимным приспособлением 5 и навешенными на стойки 7 и 8 уравновешивающими массами 11 и 12 тарируется с помощью регулятора 28 до тех пор, пока на экране 20 не будут видны нулевые показания (на младших декадах), причем показания дисков 17 и 18 также соответствуют исходным нулевым значениям. При этом условная линия, проходящая через опору 2 и центр тяжести коромысла 1 с зажимным приспособлением 5 (точка Ц) , смещена относитель5но линии горизонта на угол ,что обеспечивает при измерении наклонение в обе стороны на полный угол±Ро т.е. в абсолютных значениях Hci/2.Yo/ После тарирования коромысла 1 с помощью регулятора 29 чувствительнос ти юстируется цена деления по показа ниям шкалы 3 отсчета на экране 20. Проверка цены деления производится наложением на стойку 7 контрольной гири, создающей эталонный момент М Mn)Qro Дб контрольной гири, В - плечо действия силы тяжести (веса) гири, равное расстоянию от базовой площадки до опоры 2. После юстировки цены деления устройство готово к измерению статического момента изделий Ц, В зажимном приспособлении 5 крепится измеряемое изделие , которое создает момент , где Р - вес изделия, L расстояние центра тяжести изделия k от опоры 2. Под действием статического момента Hj. коромысло 1 наклоняется до упора 35. С помощью кулачковых механизмов уравновешивающие массы 11 и 12 снимаются со стоек 7 и 8 до тех пор, пока на экране 20 не покажутся оптически проецируемые на него отсчетные деления 2иикалы 3 отсчета. При этом коромысло 1 отходит от упора 35 и угол его наклона находится в пределах Q . При повороте кулачковых механизмо и съеме уравновешивающих масс 11 и 1 со стоек 7 и 8 с помощью передач 23 ,и звездочек 22 одновременно поворачи ваются диски 17 и 18 с отсчетными делениями 19, проградуированными непосредственно в единицах моментов (по старшим декадам). Отсчет измеряемого .момента Mj,, производится одновременно по показаниям дисков 17 и 18 (старшие декады отсчета) и непосредственно по экрану 20,на который,проецируется отсчетное деление 19 шкалы 3 (младшие декады отсчета)., Измеряемый момент М, равен:А+Ьа..- B+s-n, м rAeSC)- - суммарный вес уравновешивающих масс 11, снятых со стойки 7; SQ« суммарный вес уравновешива ющих масс 12, снятых со стойки 8; А - расстояние от базовых площадок 9 и 10 до опоры 2 S - цена деления по шкале 3 отсчета на экране 20; п - число делений шкалы 3 отсчета, отсчитанное по экра ну 20. Наличие уравновешиваюи(их блоков, выполненных в виде стоек, верхние концы которых связаны с коромыслом, а на нижних концах размещены установки уравновешивающих масс, каждый из которых связан с соответствующей стойкой, а также наличие отсчетного блока, выполненного в виде дисков с отсчетными делениями на образующей, кинематически связанных с соответствующим механизмом установки уравновешивающих масс, и экрана с отсчетными делениями, оптически связанного со шкалой отсчета угла наклона коромысла, при этом отсчетные деления дисков соответствуют старшим декадам отсчета, а отсчетные деления экрана соответствуют младшим декадам отсчета, позволяет существенно повысить точность измерения и быстродействие, а также расширить диапазон измерения и уменьшить время уравновешивания за счет быстрого подбора уравновешивающих масс и непосредственного отсчета измеряемого момента (в единицах моментов). Формула изобретения Устройство для определения статического момента изделий, содержащее основание, установленную на нем опору, коромысло со шкалой отсчета угла его наклона, установленное на опоре, зажимное приспособление для крепления изделия, размещенное на коромысле, отсчетный блок и уравновешивающий блок, связанный с коромыслом и отсчетным блоком, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, уравновешивающий блок выполнен в виде стоек, верхние концы которых связаны с коромыслом, а на нижних концах размещены уравновешивающие массы, и кулачковых механизмов установки уравновешивающих масс, каждый из которых связан с соответствующей стойкой, отсчетный блок выполнен в виде дисков с отсчетными делениями на образующей, кинематически связанных с соответствующим механизмом установки уравновешивающих масс, и экрана с отсчет789 3ными делениями, оптически связанного со шкалой отсчета угла наклона коромысла, при этом отсчетные деления дисков соответствуют старшим декадам отсчета, а отсчетные деления экрана соответствуют младшим декадам отсчета. 7 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № , кл. G 01 М 1/12, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР If 300796, кл. G 01 М 1/12, 1968 (прототип).