Устройство для градуировки универсальных динамометров

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ УНИВЕРСАЛЬНЫХ ДИНАМОМЕТРОВ, содержащее основание с установленными на нем механизмом вращения, приводом и двухосным уровнем, датчиком угла поворота выходного вала механизма вращения , платформой с расположенными на ней фиксатором для крепления градуируемого динамометра и аэростатическим подшипником, в котором размещена цилиндрическая мера силы с осью, параллельной установочной плоскости платформы, одноосный уровень, расположенный на установочной поверхности платформы параллельно оси цилиндрической меры силы, отличающееся тем, что, с целью расширения пределов задаваемых сил и функциональных возможностей устройства , оно снабжено вертикальными опорами, соединенными ,с основанием посредством осей вращения, датчиком угла поворота основания, кронштейном , соединенным с платформой посредством осей вращения,|и жестко соединенным с выходньм валом механизмом вращения, приводом поворота основания и радиальными зажимами, выполненными в осях вращения, при этом одноосный уровень выполнен с возможностью поворота на 90 в плоскости платформы , аэростатический подшипник охватыg вает цилиндрическую меру сипы равномерно по периметру сечения, оси (Л вращения, соединяющие кронштейн с платформой, параллельны установочной плоскости платформы и расположены под углом 90 к оси цилиндрической § меры силы, а ось выходного вала механизма вращения расположена под углом. 90 к основанию и осям вращения, соединяющим основание с вертикальными э опорами и кронштейн с платформой. tsO 4 а

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) З(511 G 01 L 25/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬП ИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3610564/18-10 (22) 27.06.83 (46) 07.09.84. Бюл. М 33 (72) А.В.Румянцев (53) 531.781(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 236085, кл. G 01 L 25/00,. 1969.

2. "Текстильная промышленность", 1970, 1(8, с. 79-81 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ

УНИВЕРСАЛЬНЫХ ДИНАМОМЕТРОВ, содержащее основание с установленными на нем механизмом вращения, приводом и двухосным уровнем, датчиком угла поворота выходного вала механизма вращения, платформой с расположенными на ней фиксатором для крепления градуируемого динамометра и аэростати- . ческим подшипником, в котором размещена цилиндрическая мера силы с осью, параллельной установочной плоскости платформы, одноосный уровень, расположенный на установочной поверхности платформы параллельно оси цилиндрической меры силы, о т л и « ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения пределов задаваемых сил и функцио н аль ных во з мож иост ей устройства, оно снабжено вертикальными опорами, соединенными,с основанием посредством осей вращения, датчиком угла поворота основания, кронштейном, соединенным с платформой посредством осей вращения,jz жестко соединенным с выходным валом механизмом вращения, приводом поворота основания и радиальными зажимами, выполненными в осях вращения, при этом одноосный уровень выполнен с возможностью о поворота на 90 в плоскости платформы, аэростатический подшипник охватывает цилиндрическую меру силы равно- Я мерно по периметру сечения, оси вращения, соединяющие кронштейн с платформой, параллельны установочной плоскости платформы и расположены под углом 900 к оси цилиндрической

1 меры силы, а ось выходного вала механизма вращения расположена под углом. о

90 к основанию и осям вращения, соединяющим основание с вертикальными опорами и кронштейн с платформой.

1112246

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для градуировки универсальных динамрметров на малые силы.

Известно устройство, . применяемое для градуировки универсальных динамо-! четров, которое содержит основание, штангу, траверсы с установленными на них мерами, силы, устройство для реверсирования, Воспроизводимая уста- 10 новкой сила, прикладываемая к динамометру во время его градуировки, создается весом штанги и навешенными на нее мерами силы. Изменение направления действующей на динамометр силы осуществляется путем установки между динамометром и штангой реверсора Ц

Устройство не позволяет получить малую дискретность воспроизведения силы, точность ега снижена, так как не удается точно совместить ась штанги и силовую ась динамометра при изменении направления действия силы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, используемое для градуировки универсальных динамометров на малые силы, содержащее основание, на котором расположен механизм вращения, 30 .привод, двухосный уровень. Выходной вал механизма вращения расположен параллельна основанию. На выходном валу механизма вращения расположена платформа, на которой установлен под-35 шипник. На подшипнике размещена мера силы, силовая ась которой параллельна установочной плоскости платформы и образует с выходным валом механизма вращения угол 90 . На установоч- 40 о ной поверхности платформы расположен также фиксатор для крепления градуируемого динамометра и одноосный уровень с. осью, параллельной силовой оси меры силы. Устройство также снаб-д5 жено датчиком угла поворота выходного вала механизма вращения f2).

Недостатками известного устройства являются невозможность изменения верхнего предела воспроизведения силы устройством в сторону малых сил при сохранении постоянного закона изменения точности устройства в диапазоне от нуля до любого верхнего предела, а также недостаточная точность. 55

Целью изобретения является обеспечение возможности изменения верхнего предела устройства в сторону малых сил и повышение его точности.

Эта цель достигается тем, что устройство для градуировки универсальнъи динамометров, содержащее основание с установленными на нем механизмом вращеният, приводом и двухосным уровнем, датчиком угла поворота выходного вала механизма вращения, платформой с расположенными на ней фиксатором для крепления .градуируемого динамометра и аэростатическим подшипником, в котором размещена цилиндI рическая мера силы с осью. параллель1ной установочной плоскости платформь1, одноосный уровень, расположенный на установочной поверхности платформы параллельно силовой оси цилиндрической меры силы, снабжено вертикальными опорами, соединенными с основанием посредством осей вращения, датчиком угла поворота основания, кронштейном, соединенным с платформой посредством осей вращения, и жестко соединенным с выходным валом механизмом вращения, приводом поворота. основания и радиальными зажимами, выполненными в осях вращения, при этом одноосный уровень выполнен с воэможность1о поворота на 90 в плоскости платфор9 мы, аэростатический подшипник выполнен охватывающим цилиндрическую меру силы равномерно по периметру сечения оси: вращения, соединяющие крон- штейн с платформой, параллельны установочной плоскости платформы и расположены под углом 90 к оси цилиндо рической меры силы, а ось выходного вала механизма вращения расположена о под углом 90 к основанию и осям вращения, соединяющим ос нова ние с вертикальными опорами и кронштейн с платформой.

На фиг. 1 представлена схема устройства на фиг. 2 — разрез A-А на фиг. 1. на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1.

Устройство содержит основание 1, на котором расположен привод 2 и механизм 3 вращения. Выходной вал 4 механизма 3 вращения расположен под углом 90 к установочной плоскости 5 основания 1, на которой установлен двухосный уровень 6 ° Основание 1 при помощи осей 7 вращения соединено с вертикальными опорами 8. Одна ось уровня 6 расположена в плоскости,перпендикулярной осям 7, Вторая ось— под углом 90о к первой оси уровня.

Датчик 9 угла поворота выходного ва1112246 где Р „

" (<> 2 P,„(4-cps<) >3 = -OrCain — и. л з ла механизма вращения состоит из статора 10, закрепленного жестко на оеновании 1, и ротора 11 закрепленного на валу 4. Датчик 12 угла поворота основания состоит из статора

13 закрепленного на опоре 8, и ротора 14> закрепленного на оси 7. На выкодйом валу 4 жестко закреплен кронштейн 15. С кронштейном 15 при помощи осей 16 вращения соединена плат- 1р форма 17, установочная плоскость 18 которой параллельна осям 16. На плос кости 18 установлен фиксатор 19 для крепления градуируемого динамометра

20. аэростатический подшипник 21, ось которого параллельна плоскости

18 и образует угол 90 к осям 16. Подшипник 21 обхватывает цилиндрическую меру 22 силы, при этом его ось совпа-! дает с силовой. осью меры 22 силы. zp

Одноосный уровень 23 установлен на плоскости 18 так. что его ось параллельна силовой оси цилиндрической меры 22 силы и имеет возможность поворота на 90 в плоскости 18. Плат- 25 о форма 17, соединена с кронштейном 15 при помощи привода поворота платформы. выполненного в виде микрометрического винта 24, а основание 1 с опорой 8 при помощи привода поворо- ЗО та основания. выполненного в виде микрометрического винта 25. Концы

:осей 7 и 16 вращения выполнены в виде цанги и внутренней резьбы, в каж- " ,:дую из которой ввинчены радиальные зажимы 6. Ось выходного вала 4 расл

35 положена под .углом 90о к установочной плоскости 5 основания 1 и осям 7 и 16 вращения.

Устройство работает следующим об- 40 разом.

Вращением мнкрометрического винта 25 устанавливают основание 1 в положение, при котором ось 6 уровня, расположенная в плоскости, перпендикулярной осям 7, покажет нулевой отсчет. Затем, регулируя положение опор 8 в пространстве, добиваются, чтобы и вторая ось 6 уровня показала нулевой отсчет. Показание датчика 50

12 угла поворота при этом принимают за начало отсчета. Вращением микрометрического винта 25 поворачивают основание 1 на угол Я, определяемый из выражения 55

4 — верхний предел воспроизведения силы установкой,необходимый для градуировки динамометра с таким же верхним пределом;

P — вес меры силы.

Угол Д определяют по показаниям датчика 12 угла поворота. Ввинчивая радиальные зажимы 26 в оси 7, фиксируют угол Д . Уровень 23 устанавли вают в положение, при котором его, ось перпендикулярна силовой оси меры

22 силы, и, вращая приводом 2 через механизм 3 вращения, поворачивают вал 4 в положение, при котором уровень 23 даст нулевое показание. В этом положении определяют показание датчика 9 и принимают его за начало отсчета. Уровень 23 разворачивают на

90 и вращением микрометрического

C винта поворачивают платформу 17 добиваясь, чтобы уровень 23 снова дал нулевое показание. Это положение фиксируется радиальными зажимами 26, ввинчиваемыми в оси 16. После выполнения указанных операций плоскость 18 и си ловая ось меры 22 силы расположены

I горизонтально, а вал 4 выставлен под . углом к горизонту. В этом положении выходной датчик 9 принимается за начало отсчета. Применение цанг, выполненных в осях 7 и 16, и радиальных зажимов исключает отклонения меры силы от выставленного положения в процессе фиксации этик осей.

В фиксатор 19 устанавливается градуируемый динамометр 20, подсоединяется к мере 22 силы и включается привод 2. Привод 2 начинает вращать механизм 3 вращения. в результате чего поворачивается вал 4, а следовательно, меняется положение меры 22 силы относительно вектора ускорения свободного падения. В процессе вращения вес меры 22 силы раскладывается на две составляющие. Одна составляющая направлена перпендикулярно оси мелы 22 силы и компенсируется давлением, создаваемым в аэростатическом подшипнике 21, другая направлена по силовой оси меры 22 силы и равна

Эта сила прикладывается к градуируемому динамбметру 20 при его работе на сжатие. После этого радиальные зажимы 26 отвинчивают, вращают

1112246 постоянного закона изменения точности создана за счет того, что верхний предел может быть изменен путем выставления различного наклона оси враще5 ния механизма вращения относительно горизонтального положения и поворота оси вращения при воспроизведении максимальной силы на 180» относи ;тельно положения, при котором воспро1О изводимая сила равна нулю.

25 микрометрический винт 25 и поворачи,вают основание 1 на угол (-P ), который определяется по датчику 12, Одновременно с вращением винта 25 вращают винт 24 таким образом, чтобы платформа 17 оставалась в горизонталь ном положении, которое контролируют по уровню 23. Затем фиксируют оси

7 и 16 зажимами 26, включают привод

2, и по углу, указываемому датчиком

9, определяют действующую на динамо". метр силу. Сила будет изменяться аналогично изменению на первом этапе градуировки, но на динамометр 20 будет действовать сила растяжения. 15

В устройстве не требуется переналадка динамометра .относительно меры силы при изменении прикладываемой силы сжатия на растяжение, чем обеспечивается большая точность за счет постоянной ориентации силовой оси меры силы и динамометра.

Возможность изменения верхнего предела градуировки при сохранении

Точность устройства повьппена, вопервых, за счет того, что диапазон изменения угла поворота выходного вала механизма вращения для воспроизведения силы от 0 до любого верхнего предела увеличен в два раза, во-вторых, за счет уменьшения влияния угла поворота выходного вала механизма вращения на величину воспроизводимой сипы в начале диапазона градуировки, что является следствием замены закона воспроизведения силы - синусоидального на косинусоидальный.

1112246

12

Составитель В.Годзиковский

Редактор Т.Кугрьппева Техред А.Бабинец Корректор Е.Сирохман

Заказ 6448/28 Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-ÇS, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4