Устройство для градуировки динамометров

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРДЦУИРОВКИ ДИНАМОМЕТРОВ, содержащее фундамент, силонводящие узлы, две неподвижные и одну подвижную сверхпроводящие обмотки, расположенные вдоль одной оси, и источник питания, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона и повьппения то ности задания сил, в него введены расположённая соосно первой вторая подвижная обмотка, преобразователь перемещения градуируемого динамомет ра, сменные упругие элементы, непод вижные обмотки жестко связаны между лг- -П собой и соединены с фундаментом через упругие элементы, подвижные обмотки расположены снаружи от неподвижных и связаны с силОБВОДЯЩИМИ узлами, источник питания выполнен управляемым с одним входом и двумя независимыми выходами, вход источника питания соединен с преобразователем перемещения градуируемого динамометра, первый выход источника питания связан с одной из подвижных обмоток и примьжающей к ней неподвижной обмоткой, а второй выход связан с другой подвижной обмоткой и примыкающей к ней неподвижной , при этом смежные торцы подвижных и неподвижных обмоток выполнены в виде идентичных тороидальных поверхностей с одинаковыми радиусами кривизны, а расстояние между неподвижными обмотками составляет 0,7-0,8 расстояния между подвижной и неподвижной обмотками, причем суммарная жесткость упругих элементов равна суммарной жесткости силовводящих узлов и градируемого динамометра .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

) (19) (И)

ЗсЮ G 01 L 25/00 с

Г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

У

Ю

Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3492559/18-10 (22) 22.09.82 (46) 07.05.84 Вюл. В 17 (72) Н.П.Герасимов, Е.Ю.Клименко, С.И.новиков и Н.С.Чаленко (53) 537.281(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 526753, кл. F 25 П 3/10, 1976.

2.. Авторское свидетельство СССР по заявке У 3481014/18-10,19.08.82. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ

ДИНАИОИЕТРОВ, содержащее фундамент, силовводящие узлы, две неподвижные и одну подвижную сверхпроводящие обмотки, расположенные вдоль одной оси, и источник питания, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона и повышения точности задания сил, в него введены расположенная соосно первой вторая подвижная обмотка, преобразователь перемещения градуируемого динамометра, сменные упругие элементы, неподвижные обмотки жестко связаны между

1 собой и соединены с фундаментом через упругие элементы, подвижные обмотки расположены снаружи от неподвижных и связаны с силовводящими узлами, источник питания выполнен управляемым с одним входом и двумя независимыми выходами, вход источника питания соединен с преобразователем перемещения градуируемого динамометра, первый выход источника питания связан с одной из подвижных обмоток и примыкающей к ней неподвижной обмоткой, а второй выход связан с другой подвижной обмоткой и примыкающей к ней неподвижной, при этом смежные торцы подвижных и неподвижных обмоток вы- д полнены в виде идентичных тороидаль- Е ных поверхностей с одинаковыми радиусами кривизны, а расстояние между неподвижными обмотками составляет С

0,7-0,8 расстояния между подвижной и неподвижной обмотками, причем суммарная жесткость упругих элементов равна суммарной жесткости силовводящих узлов и градируемого динамометра.

1091045

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для градуировки образцовых динамометров.

Известное устройство для задания силы представляет собой криостат с жидким гелием, в котором размещена центрирующая рамка со сверхпроводящими соленоидами, один из которых жестко связан с поршнем, а другой — 1б с цилиндром. При питании соленоидов параллельными токами возникает сила электромагнитного взаимодействия, действующая на опорные плиты поршня и цилиндра(1 l. 15

Недостатком этого устройства является низкая точность воспроизведения силы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является уст. 20 ройство для динамической градуировки динамометров, которое имеет две неподвижные сверхпроводящие обмотки, жестко связанные с корпусом, и подвижную сверхпроводящую обмотку, жест- 25 ко связанную с силопередающей штангой, причем все обмотки расположены соосно. Силопередающая штанга выведена из гелиевого объема и соединена с градуируемым динамометром, магазин конденсаторов и блок переменных конденсаторов соединены с соответствующими обмотками параллельно и образуют резонансный контур. При пропускании тока по обмоткам от источника литания между поцвижной и неподвижной обмотками, возникают переменные си- лы электромагнитного взаимодействия, которые через силопередающую штангу действуют на градуируемый динамометр. „О

Частота переменных сил равна резонансной частоте колебательных контуров, а амплитуда силы пропорциональна квадрату тока, пропускаемому через об- мотки, и зависит îr расстояния между обмотками (2 ).

Однако в известном устройстве недостаточная точность воспроизведения силы из-за зависимости ее от перемеще5О иия катушек, а также в результате того, что- сила определяется расчетным путем.

Цель изобретения — повышение точности воспроизводимых и расширение диапазона задаваемы сил.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для градуировки динамометров, содержащее фундамент, силовводящие узлы, две неподвижные и одну подвижную сверхпроводящие обмотки, расположенные вдоль одной оси, и источник питания„Введены расположенная соосно первой вторая подвижная обмотка, преобразователь перемещения градуируемого динамометра, сменные упругие элементы, а неподвижные обмотки жестко связаны между собой и соединены с фундаментом через упругие элементы, подвижные обмотки расположены снаружи от неподвижных и связаны с силовводящими узлами, источник питания выполнен управляемым с одним входом и двумя независимыми выходами, вход источника питания соединен с преобразователем еремещения градуируемого динамометра, первый выход источника питания связан с одной из подвижных обмоток н примыкающей к ней неподвижной обмоткой, а второй выход связан с другой подвижной обмоткой и примыкающей к ней неподвижной, при этом смежные торцы подвижных и неподвижных обмоток выполнены в виде идентичных тороидальных поверхностей с одинаковыми радиусами кривизны, а расстояние между неподвижными обмотками составляет 0,7-0,8 расстояния между подвижной и неподвижной обмотками, причем суммарная жесткость упругих элементов равна суммарной жесткости силовводящих узлов и градуируемого динамометра.

На чертеже показана схема устройства для градуировки динамометров.

В устройстве подвижная обмотка 1 жестко связана с силовводящим узлом 2, а подвижная обмотка 3 — с силовводящим узлом 4. 11ежду силовводящими узлами 2 и 4 установлен градуируемый динамометр 5. Подвижные обмотки 1 и 3 через домкрат 6 размещены на основании.

Неподвижные обмотки 7 и 8 связаны между собой и основанием упругими элементами 9, жесткость которых равна жесткости силовводящих узлов 2 н 4 и градуируемого динамометра 5. Расстояние между неподвижными обмотками 7 и 8 составляет 0,7-0,8 расстояния между под" вижной и неподвижной обмотками 1,7 и 3,8. Подвижные 1,3 и неподвижные

7,8 обмотки выполнены из сверхпроводников и помещены в индивидуальные криостаты, а смежные торцы подвижных и неподвижных обмоток 1,7 и 3,8 выполнены в виде тороидальных поверхностей с одинаковыми радчусами кривизны, Преобразователь 10 перемещения механиСоставитель В.Годзиковский

Техр ед И. Над ь Корректор В.Бутяга

Редактор М.Янович

Заказ 3072/39 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР, по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Э 109 104 чески связан с градуируемым динамометром 5 и основанием. Выход преобразователя 10 перемещения соединен с входом источника 11 питания. Набор дисков (эталонная мера силы) 12 вместе с силопередающей рамой 13 вывязан с основанием с помощью домкрата 14.

Устройство работает следующим образом.

При пропускании тока через под- 10 вижные 1,3 и неподвижные 7,8 обмотки от источника 11 питания между ними возникает сила электромагнитного взаимодействия, которая подводится через силовводящие узлы 2 и 4 к градуируемому динамометру 5. Во время работы подвижные обмотки .1 и 3 освобождаются от домкратов 6. Для удержания всей системы в исходном положении преобразователь 10 перемещения 20 подает сигнал на вход источника 11 питания,, который управляет током в обмотках 1,7 и 3,8. При воспроизведении силы во всем диапазоне между обмотками 1,7 и 3,8 расстояние остает-2> ся практически постоянным, так как деформация силовводящих узлов 2,4 и градуируемого динамометра 5 компенсируется деформацией упругих элементов 9.

Для определения зависимости силы, 30 воспроизводимой установкой, от тока в обмотках 1,3 и 7,8 применяется эталонная мера силы (набор дисков 12).

Набор дисков 12 опускается с помощью

5 4 домкрата 14 и через силопередающую раму 13 прикладывается к силопередающему цилиндру. Все набора дисков 12 компенсируется силой электромагнитного взаимодействия между обмотками 3 и 8, т.е. увеличением в них тока. При снятии нагрузки набора дисков 12 их вес компенсируется увеличением тока в обмотках 1 и 7. Данная операция повторяется до достижения номинального значения силы воспроизводимой установкой. Уменьшение силы от номинального значения до минимального про,изводится также путем нагружения набора

r дисков 12 на силопередающий цилиндр 2, но компенсация веса набора дисков !2 производится уменьшением-тока в об» мотках 1 и 7,. При снятии нагрузки от набора дисков 12 компенсация веса производится уменьшением тока в обмотках 3 и 8 и т.д.

С помощью эталонной меры силы имеется воэможность определить зависимость силы, воспроизводимой установкой от измеряемого тока в обмотках с погрешностью не более 0,003Х, а также определить гистерезис установки.

Таким образом, зная экспериментальную зависимость силы от тока, в дальнейшем по показаниям тока возможно опре- . делять силу, воспроизводимую установкой, с погрешностью не более

0,01Х.