Установка для излучения характеристик упругих элементов

 

О П И С А Н И Е < дооьио

ИЗЬВРЕТЕ Н ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 31.03.81 (21) 3305512/28-12 (51) М. Кл. с присоединением заявки №вЂ”

G 09 В 23/10

Гвсяэрстееииый K0NNT97 (23) Приоритет—

СССР (53) УДК 361.66/67 (088.8) Опубликовано 15.03.83. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 25.03.83

Ilo делам изебретеиий и еткрмтий (72) Авторы изобретения г . 1

А. В. Марков и Е. Б. Гозман,.-,. - " .= т

) Всесоюзное специализированное научно-производетш:нное объединение «Союзвузприбор» (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА Д,ЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК

УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ

Изобретение относится к учебным пособиям по механике и может быть использовано для изучения характеристик упругих элементов.

Известна учебная установка для изучения характеристик упругих элементов, содержащая корпус со стойкой, на которой размещен подвижной кронштейн, механизм нагрузки с крюком и чувствительный элемент с крюком (1) .

Недостатком известного устройства является то, что при его работе необходимо учитывать как деформацию измерительной пружины, так и при смене их необходимо строить тарировочный график, что снижает дидактические возможности устройства.

Цель изобретения — расширение дидактических возможностей устройства.

Указанная цель достигается тем, что учебная установка для изучения характеристик упругих элементов, содержащая корпус со стойкой, на которой размещен подвижной кронштейн, механизм нагрузки с крюком и чувствительный элемент с крюком, включает блок измерения, подпятники для упругих элементов, тензометрические датчики деформации, при этом чувствительный элемент выполнен в виде упругого кольца, размешенного в корпусе под стойкой, механизм нагрузки выполнен в виде соленоида с подвижным сердечником, а тензометрические датчики деформации расположены на упругом кольце и электрически связаны со входом блока изме— рения, причем крюк чувствительного элемента и подпятник закреплены на верхней части кольца, а крюк механизма нагрузки с дру1о гим подпятником закреплены на нижней части сердечника, при этом обмотка соленоида размешена на кронштейне в верхней части стойки.

Блок измерения содержит последовательно соединенные усилитель, преобразователь, аналого-цифровой преобразователь, дешифратор и индикатор.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 — блок-схема блока регистрации.

Учебная установка содержит основание 1 с установленными на нем стойкой 2 и расположенным внутри корпуса 3 упругим кольцом 4. В верхней части стойки 2 при помощи винта 5 закреплен передвижной кронш1005166 тейн 6, на котором установлен соленоид 7.

Внутри соленоида 7 расположен сердечник соленоида 8, несущий на себе шток 9, в нижней части которого закреплены подпятник IO и крюк М. В верхней части упругого кольца

4 закреплены подпятник 12 и крюк 13. Испытуемая пружина растяжения подвешивается на крюках 11 и 13, или устанавливается, в случае испытания пружины сжатия, между подпятниками 10 и 12. На передней панели корпуса 3 размещены клавиша «Сеть» 14, сигнальная лампочка 15, шестиразрядный индикатор 16, клавиша пуска 17.

Тензометрические датчики деформации 18 закреплены на упругом кольце 4 и электрически соединены с блоком регистрации 19, который включает последовательно соединенные между собой усилитель 20, преобразователь 21, аналого-цифровой преобразователь 22, дешифратор 23 и индикатор 16.

Установка работает следующим образом.

При- исследовании пружин кронштейн 6 с соленоидом 7 закрепляют на высоте, соответствующей длине исследуемой пружины в свободном состоянии.

При этом, если это пружина сжатия, то ее торцы размещают на подпятниках 10 и 12, если это пружина растяжения, то ее закрепляют на крюках 11 и 13.

При этом сердечник соленоида 8 смещают на величину единичного воздействия вверх, если это пружина сжатия, и вниз, если это пружина растяжения. Затем включается в работу электрическая часть устройства. При подаче напряжения на обмотку соленоида 7 сердечник 8 возвращается в среднее положение, нагружая при этом исследуемую пружину.

При единичном перемещении сердечника соленоида происходит разбалансировка тензометрического моста 18, закрепленного на упругом кольце 4. Сигнал разбалансировки передается на усилитель 20 и преобразователь 21, приводящий в соответствие усилие в измеряемых единицах и показание цифрового индикатора 16. В простейшем случае одним из вариантов выполнения преобразователя 21 может быть потенциометр. Далее сигнал подается на аналого-цифровой пре-, образователь 22. На выходе преобразовате- ля 22 имеем в двоичном коде число, которое поступает на дешифратор 23 и индицируется индикатором 16. Так как данное устройство предусматривает единичное перемещение устройства нагружения, то имеющийся в схеме нормализатор 21 при тарировке упругого тензометрического кольца 4 позволяет получить на индикаторе 16 величину усилия деформации исследуемой пружины, коS торая равна жесткости пружины.

При необходимости определения коэффициента жесткости при различных величинах ее предварительного растяжения, т.е. на различных отрезках рабочей характеристики пружины, передвижной кронштейн 6 перемещается на необходимую величину.

Данное изобретение позволяет исследовать коэффициент жесткости пружин и других упругих элементов и наглядно демон-! 5 стрировать в условиях учебного процесса.

Формула изобретения

1. Установка для изучения характеристик упругих элементов, содержащая корпус со стойкой, на которой размещен подвижной кронштейн, механизм нагрузки с крюком и чувствительный элемент с крюком, отличающаяся тем, что, с целью расширения дидакИ тических возможностей, она содержит блок измерения, подпятники для упругих элементов и тензометрические датчики деформации, при этом чувствительный элемент выполнен в виде упругого кольца, размещенного в корпусе под стойкой, механизм нагрузки выполнен в виде соленоида с подвижным сердечником, а тензометрические датчики деформации расположены на упругом кольце и электрически связаны со входом блока измерения, причем крюк чувствительного эле35 мента и подпятник закреплены на верхней части кольца, а крюк механизма нагрузки с другим подпятником закреплены на нижней части сердечника, при этом обмотка соленоида размещена на кронштейне в верхней части стойки.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что блок измерения содержит последовательно соединенные усилитель, преобразователь, аналого-цифровой преобразователь, дешифратор и индикатор.

45 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. «Определение характеристик винтовых пружин сжатия и растяжения». Лабораторная работа № 7 по курсу «Детали приборов».

М., Издание МВТУ им. Н. Э. Баумана, 1971.

1005166

Редактор Т. Веселова

Заказ 1909/70

Составитель В. Тюркин

Техред И. Верес Корректор И. Шулла

Тираж 486 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и .открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г; Ужгород, ул. Проектная, 4