Устройство для измерения жесткости упругих систем Советский патент 1982 года по МПК G01M5/00 

Изобретение относится к определению метсанических свойств машин, в частности к определению жесткости упругих систем в элементов (например, винтовых зажимных механизмов, пружин, мембран и т.д.) Известно устройство для измерения жесткости упругих элементов, состоящее из силовозбудителя, динамометра,датнвка перемещений, двух катодных повторителей и линейного потенциометра 1 . Однако такое устройство громоздко, его трудно встраивать для определения жесткости упругой системы. Кроме того, для такого устройства . необходима фиксация начала отсчета д формаций. Известно устройство дня ткзм& рения жесткости упругих систем, сост1 яшее ю тензометрического датчика усилий, усилителя сигнала и осциллографа 2 Недостатком этого устройства являет ся большая трудоемкость, обусловленная измерением усилия и времени по осиилло грамме, получение и изготовление которой сопряжено с затратой времени. Наиболее близким к изобретению по техническому решению является способ контроля жесткости упругих элементов, в котором описано устройство для осуществления этого способа,- содержащее датчик усилия и измерительную систему 31 , Целью изобретения является повышение точности измерения. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения жесткости упругих систем, содержащем датчик усилия и измерительную систему, иэмери тельная система состоит из усилителя, порогового элемента, источника опорного напряжения, релейного блвка и счетчика, причем выход датчика усилия подключен через последовательно соединенные усилитель, пороговый элемент и релейный блок к входу счетчика, а источник опорного напряжения соединен с соответствующим входом порогового элемента. На фнг. 1 и 2 представлено выполнение порогового епемента. Устройство содержит датчик 1 усилия в измерительную систему, которая состоит вз усюгателя 2, порогового элемента 3, источника 4 опорного напряжения, релейного блока 5 и счетчика 6. А пороговый элемент состоит из операционных усилителей 7 и 8 типа К1УТ402А, 9 и 10„ резисторов 11-14, регулиро вонных резисторов 15 и 16. Пороговый элемент подключен к вольтметру 1., Устройство работает следующим образом. Сигнал с датчика 1 усилия поступает на усилитель 2 постоянного тока. Усиленный сигнал поступает на пороговый элемент 3, настроенный на начальную и конечную величину нагрузки (или на два заданных предела нагрузки). В начальный момент прилагаемого усШ1йя срабатывает первое реле релейного блока 5, которое включает счетчик 6. При достижении заданной величины усилия срабаты вает второе реле и выключает счетчик 6,по которому определяют время t нарастания усилия. Жесткость упругой системы при равно мерно замедленном движении определяют по фopiv yлe при равномерном - хГГ где F - прилагаемая нагрузка; УО - начальная скорость перемещения V - постоянная; t - время нарастания усилия. Устройство испытано ва стенде для исследования унифицированных винтовых зажимов. Стенд включает винтовой зажим, корпус, закрепленный в кронштейне, ползун с наклеенными гензорезисторами(датчии) силы), сменный упор, основание. К дат-, чику усилия подключается измерительная схема и одновременно усиленный сИ1 нал датчика усилия подается на шлейф осциллографа, типа К12-22. Винтовой зажим приводится в действие с начальной скоростью VP 4.5 мм/с электромеханическим ключом. Усилие зажима регламентируется настройкой реле максимального тока при достижении опрокидывающего момента электродвигателя ключа, когда датчик усилия упирается в упор. Предлагаемое устройство позволит повысить точность измерения. Формула изобр е т е н и я Устройство для измерения жесткости упругих систем, содержащее датчик усилия и измерительную, систему, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, измерительная система состоит из усилителя, порогового элемента, источника опорного напряжения, релейного блока и счетчика, причем выход датчика усилия подключен через последовательно соединенные усилитель, пороговый элемент и релейный блок к входу счетчика, а источник опорного напряжения соединен с соответствующим входом порогового элемента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 2ОО853, кл. q 01 D 5/14, 1937. 2.Авторское свидетельство СССР № 770664, кл. В 23 В 25/О6, 1978. 3.Авторское свидетельство СССР , № 522438, кл. Q 01 М 5/ОО, 1976 (прототип). .

фиг1

/3

9 W-o

//

&-

1

8

(

12

фиг 2