Стенд для градуировки и определения жесткости ротационных динамометров и тензометрических валов Советский патент 1982 года по МПК G01L25/00 

3 возможностью осевого перемещения и связанной с одним плечом двуплечего нагрузочного рычага, при этом кулиса снабжена указателем ее перемещения относительно цилиндра. На фиг с, 1 дана конструктивная схе ма стенда, общий вид; на фиг. 2 то же, вид сбоку; на фиг, 3 разрез А-А на фиг. 1. Стенд представляет собой устройст во, содержащее цилиндр 1 нагружения С нагружающими поршнями 2-5 и крышками 6-9, жестко связанными с цилинд ром 1 и образующими с соответствующими поршнями полости 1У„ Цилиндр 1 нагружения подвижно (через шарикоподшипники) сидит на валу 10 закручивания, расположенном в шарикоподшипниках опор П и 12. Опора 12 выполняет также роль станины, по которой перемещается (здоль оси вала закручивания) и фиксируется подвижная опора 13- Для жесткого соединения упругого элемента градуируемого прибора с валом 10 закручивания предусмотрена муфта 1, жестко связанная с валом закручивания, Нагрузочный рычаг 15 через купнсы 16 и 17 соосно и подвижно сопря«ен с цилиндром 1 на гружения. Нагрузочный рычаг 15 сопря гается с кулисой 16 (17) через шарик подшипникм 18 (19) а ку/мсы 16 и 1 с цилиндром 1 нагружения через шарикоподшипники 20, сидящие на осях 21 жестко прикрепленных к цилиндру 1. Связующие блоки 22 соединяют кулисы 16 и 17с нагружа«ощиг« поршнями 2-5, причем связь между кулисами и поршнями жесткая лишь в направлении продольной оси цилиндра 1. К телу кулисы, например 16, жестко прикреплен указатель 23, фиксирующий непосредственно перемещение кулисы в направлении продольной оси цилиндра-К Визуальный отсчет перемещений производится по шкале линейки 2, прикрепленной к цилиндру 1.. Симметричное расположение вала 10 закручивания относительно корпуса цилиндра 1 нагружения необходимо для исключения влияния масс дета лей стенда на величину крутящего момента, прикладываемого к нагрузочному рычагу 15, причем эта симметричность поддерживается в процессе работы стенда, т.е. в процессе закручивания вала 10. . Стенд работает следующим образом, . Проверяемый прибор устанавливается на стенде так, что один конец упру 2 гого элемента жестко фиксируется в подвижной опоре 13, другой жестко соединяется с муфтой И. В полость цилиндра 1 нагружения подается под заданным давлением (поддерживаемым автоматически и с заданной точностью регулятором давления) рабочее тело, например воздух. Нагружающий поршень 2 воздействует через связующий блок 22 на кулису 16, которая перемещается вниз (в направлеши вала 10 закручивания). Поскольку кулиса 16 контактирует с нагрузочным рычагом 15 (через шарикоподшипник 18) плоскостью, наклоненной на малый угол « (напри1 у мер, tg ), то при перемещении кулисы 16 к валу 10 закручивания нагрузочный рычаг 15 проворачивается по часовой стрелке на соответствующий угол. Так, при перемещении S кулисы 16 аниз на 10 мм, перемещение f оси шарикоподшипника 18 tnq часовой стрелке) в горизонтальном направлении составиТ Stg 0,1 мм т.е. рычаг 15 поворачивается на угол об arcsin|/ t - длина рычага. Перемещение S визуально фиксируется по шкале линейки 24. Так что ошибка а оценке перемацения на 1 мм приводит к ошибке в оценке поворота вала 10 закручивания на d arcs . Таким образом, можно виз уально (через перемещение S) фиксировать малые значения поворота вала закручивания (а, следовательно, и упругого элемента поверяемого прибора), причем с большой точностью. Поскольку при таких малых величинах у невозможна передача движения от рычага 15 к кулисе 1/, то кулиса 16 приходит в движение лишь после того, как кулиса 17 переместится вверх (к валу 10 закручивания) на такое же расстояние, что достигается подводом сжатого воздуха в полость IV, Давление в полости IV увеличивают до значения , при котором начинает перемещаться кулиса 16. Далее это давление следует поддерживать регулятором. Следует отметить, что перемещение кулисы. 17 в вертикальном направлении (в сторону вала 10 закручивания) не приводит к заменению крутящего момента, создаваемого кулисой 16, поскольку невозможна передача движения от рычага 15 к кулисе 16 (равно как и от рычага 15к кулисе 17). Если даже, давление воздуха в полости несколько {больше давления, требуемого для перер ещения кулисы 17- то дополнительного крутящего момента не создается, а дополнительное усилие передается от кулисы 17 к рычагу 15 и от него к кулисе 16, что не приводит последнюю в движение, а лишь незначительно увеличивает радиальное давление в шарикоподшипниках рычага и кулисы 16. Именно в силу того, что невозможна передача движения от рычага к кулисе, перемещение кулис 16 {с поршнями) и 17 (также с поршнями) навстречу дру другу строго синхронное., чем и сохраНяется симметричность их положения относительно оси вала 10 закручивания в любой момент поворота вала. Поэтому скручивание рычага 15 под действием веса кулисы 1б и поршней 2 и 3 все время скручиванием (с такой we силой) рычага 15 весом кулисы 17 и поршней t и 5 в обратную сторону. Так как цилиндр 1 нагружения имеет возможность вращаться вокруг оси вала 10 закручивания, то при повороте нагрузо ного рычага 15 на определенный угол на такой же угол поворачивается в ту же сторону корпус цилиндра 1, так что угол между наклонной плоскостью кулисы и осью рычага неизменен в любой момент поворота вала 10 закручивания. Постоянная симметричность (относительно оси вала закручивания) корпуса цилиндра 1 и движущихся в нем деталей, взаимная компенсация скручивания рычага 15 под действием масс кулисы 16 с поршнями 2 и 3 и кулисы 1 с поршнями «и 5, а также неизменность угла между наклонной плоскостью кулисы и рычага 15 в любой момент поворота вала 10 закручивания обеспечи вают в процессе закручивания постоянство силы, воздействукмцей на нагрузочный рычаг 15 со стороны кулисы 16, т.е. постоянство нагружающего момента, прикладываемого к рычагу. Закручивание вала 10 в обратную сторону производится подводом воздуха под заданным давлением в полость I1I (вместо полости I), а в полость I подводится давление, подводимое ранее в полость IV (таким же образом), что также обеспечивает постоянство нагружающего момента, прикладываемого к нагрузочному рычагу 15926 Использование предлагаемого стенда позволяет совместить функции нескольких механизмов известного стенда в одном, что упрощает конструкцию. Ме ханизм нагружения в данном стенде сам непосредственно обеспечивает визуальное фиксирование малых значений , .поворота вала закручивания (а, следовательно, и упругого элемента поверяемого прибора), причем с большой томностью, им же обеспечивается постоянство крутящего момента в процессе закручивания упругого тела ротационного динамометра или тензомеТрического вала. Зти возможности стенда обеспечивают также определение истинной жесткости поверяемых приборов. Формула изобретения Стенд для градуировки и определения жесткости ротационных динамометров и тензометрических валов, содержащий вал закручивания, жестко связанный с механизмом нагружения, и механизм закручивания, отли чающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения конструкции, в нем механизмы нагружения и закручи выполнены в виде подвижно установленного на валу закручивания цилиндра, полость которого с помощью крышек разделена на две симметрично расположенные относительно вала закручивания камеры, в каждой из которых размещено по два поршня, образующих с крышками рабочие полости и связанные между собой кулисой, установленной в полости поршня с возможностью осевого перемещения и связанной с одним плечом двуплечего нагрузочного рычага, при этом кулиса снабжена указателем ее перемещения относительно цилиндра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Приборы для испытаний и исследований сельскохозяйственных машин. Каталог. ОНТИ, М., 19б1, с. 116-118. 2.Высоцкий А.А. Динамометрирование сельскохозяйственных машин. Машиностроение. М., 1966, с. 251253 (прототип).