Динамометрический прибор

 

№ 118164

Класс 42k, 7 аз

42k, 27

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

И, С. Ефремов и Б. П. Гущо-Малков

ДИНАМОМЕТРИЧЕСКИЙ ПРИБОР

Заявлено 24 июля 1958 г. за ¹ 604698/25 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Предметом изобретения является переносный динамометрический прибор для измерения натяжения трамвайных, троллейбусных и других контактных проводов в эксплуатационных условиях.

Известны динамометрические приборы, содержащие смонтированные на раме прибора пружинный динамометр с нажимным стержнем, упираемым в контролируемый провод и создающим заданный прогиб.

Однако эти приборы не обеспечивают измерения натяжения провода независимо от степени его износа.

Упомянутый недостаток устранен в описываемом динамометрическом приборе тем, что он снабжен устройством для автоматической коррекции показаний динамометра. Это устройство выполнено в виде подпружиненной планки, упираемой в выступ нажимного стержня и свободно посаженной на направляющий винт.

Планка связана тягой с упором, смещающим на величину износа провода линейную или круговую шкалу динамометра.

На фиг. 1 схематически изображен динамометрический прибор с линейной шкалой, общий вид; на фиг. 2 — схема устройства для автоматической коррекции показаний динамометрического прибора с круговой шкалой.

Измерение силы натяжения провода посредством динамометрического прибора основано на том, что на небольшом его участке, длиной

2l (фиг. 1) под действием вертикально приложенной силы S создается величина стрелы местного прогиба f.

Пренебрегая первоначально жесткостью провода, можно получить следующую зависимость между вертикальной силой S и натяжением Т.

5=2 Sine Т

Поскольку угол а мал, можно допустить, что

Я!ца (,о.д ——

К 118164

Таким образом

S= — f Т

2 г (1)

Из выражения 1 следует, что при постоянной величине стрелы местного прогиба f может быть получена линейная зависимость между вертикальной силой S и натяжением Т.

Выражение 1 будет, очевидно, справедливо только для идеального провода. В реальном же проводе часть вертикальной силы S расходуется на то, чтобы прогнуть сам провод, обладающий определенной жесткостью на величину стрелы прогиба f. Можно принять, что для одинакового сечения провода при одной и той же величине стрелы прогиба f вертикальная сила, требуемая для того, чтобы только изогнуть провод на величину f, должна быть одна и та же. Соотношение между вертикальной силой S и натяжением 1 при i=const и f= const в этом случае может быть выражено так:

S= —. f. Т S (2) где S — часть вертикальной силы S, только изгибающей провод на заданную величину прогиба.

Указанное допущение подтверждено расчетами и экспериментом.

Таким образом, постоянство величины стрелы местного прогиба / практически обеспечивает линейную зависимость и для реального провода, обладающего при одном и том же сечении определенной жесткостью.

В динамометре предусмотрено постоянство прогиба, независимое от сжатия измерительной пружины Ла, так как при различной величине вертикальной силы S суммарный прогиб контактного провода, очевидно, менялся бы, что, в свою очередь, не обеспечивало бы линейности выражения 2. Конструктивно это достигается тем, что в редней части рамы 1 устанавливается измерительная скоба 2. Расстояние от верхней точки сечения провода до скобы равно величине прогиба f. Динамометр на крюках 8 и 4 завеши вается на контактный провод 5. При помощи рукоятки б нажимной стержень 7 выдвигается вверх IIQ резьбе нажимной шайбы 8, контактный провод прогибается и возникающая при этом вертикальная сила S уравновешивается измерительной пружиной 9 динамометра, получившей при этом осадку Ла=5А (А — постоянная пружины) . Выдвижение нажимного стержня производится до тех пор, пока контактный провод не дойдет до скобы 2. Тогда его прогиб будет соответствовать заданной величине стрелы прогиба f, а пружиной 9 будет уравновешиваться вертикальная сила S, возникающая при этом прогибе и натяжении Т провода.

На практике часто приходится иметь дело с контактным проводом, имеющим различную степень износа. Следовательно, при изгибе провода на величину стрелы прогиба f различной степени износа будет соответствовать и разная сила S . Чем больше будет изношен провод, тем меньше, очевидно, должна быть составляющая S в выражении 2. При этом необходимо отметить, что для одного и того же случая износа провода сила S на всем диапазоне измерений будет постоянной, независимо от велйчины измеряемого натяжения.

Последнее соображение использовано при разработке автоматической коррекции показаний динамометра, в зависимости от износа, которая основана на следующем принципе. При измерении натяжения полный прогиб, т. е. расстояние между верхними точками сечения провода № 118164 в скобе 2 и крюках 3 и 4, остается всегда постоянным; нажимной же стержень 10 (фиг. 2) проходит при этом различные расстояния в зависимости от износа провода 11. При неизношенном проводе нажимной стержень проходит расстояние, точно равное величине стрелы прогиба

f, а при износе — f+hf (Df — величина износа), Если контактный провод не изношен, то выступ на нажимном стержне 10, пройдя расстояние f, только подойдет к подпружиненной планке 12 механизма коррекции. При изношенном проводе выступом нажимного стержня планка 12, свободно сидящая на направляющем винте И, перемещается вверх на величину износа провода hf. Движение планки с помощью тяги

14 передается на упор 1б, который поворачивает подвижную шкалу 1б на угол р в новое положение Т (фиг. 2).

Динамометр отградуирован по отношению к сечению неизношенного провода, т. е. при угле поворота шкалы 6=0. Если при сечении неизношенного провода и некотором натяжении Т стрелка остановилась против соответствующего деления Т, то для того же натяжения при изношенном проводе показание прибора будет меньшим и равным Т,. Это уменьшение показания Т вЂ” T> при износе на шкале прибора будет соответствовать некоторому углу 0. При этом стержень 10 пройдет отрезок длиной f+Af и упор 15 переместится вверх на величину износа Л/, шкала повернется и точка Т на шкале динамометра переместится в точку Т,. Следовательно, показание динамометра останется неизменным, равным Т. Так как угол поворота 5 шкалы пропорционален износу провода, то одновременно с замером натяжения провода может определяться величина его износа в миллиметрах для чего на циферблате динамометра имеется шкала. Для этого предварительно должно быть соответ=твующим образом подобрано расстояние С.

Аналогично осуществляется коррекция показаний динамометрического прибора с линейной шкалой, изображенного на фиг. 1.

Предмет из о бр етения

Динамометрический прибор для измерения натяжения, например, контактных трамвайных или троллейбусных проводов, содержащий смонтированный на раме прибора пружинный динамометр с нажимным стержнем, упираемым в контролируемый провод и создающим заданный прогиб, отличающийся тем, что, с целью измерения натяжения провода, независимо от степени его износа, прибор снабжен устройством для автоматической коррекции показаний динамометра, выполненным в виде упираемой в выступ нажимного стержня подпружиненной планки, свободно посаженной на направляющий винт и связанной тягой с упором, смещающим на величину износа провода подвижную шкалу динамометра.