Устройство для нагружения образцов материалов крутящим моментом

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРУЖЕНИЯ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ КРУТЯЩИМ МОМЕНТОМ , содержащее магнитную систему с постоянным магнитом и диамагнитный цилиндрический корпус, размещенный в зазоре между полюсными наконечниками , внутри которого установлены центральный сердечник и подвижная катушка в виде рамки, тяговые витки которой образуют осесимметричную криволинейную поверхность, размещенную в рабочих зазорах между центральным стержнем и полюсными наконечниками магнитопровода, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона крутящих моментов , прикладываемых к образцу, оно снабжено экранами в виде скоб, закрепленных на диамагнитном корпусе и охватывающих части витков катушки , расположенные за пределами рабочих зазоров,, выполненных цилинд (Л рическими. N to ч1 О) 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ фиг.„, /

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3457525/24-10 (22) 23.06.82 (46) 07.12.84. Бюл. Р 45 (72) Л.П.Ульянов (71) Центральное конструкторское бюро уникального приборостроения

Научно-технического объединения

АН СССР (53) 534.,232(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

9 380363, кл. В 06 В 1/04, 1965.

2.Авторское свидетельство СССР

М 601057, кл. В .06 В 1/04, 1976 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРУЖЕНИЯ

ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ КРУТЯЩИМ МОМЕНТОМ, содержащее магнитную систему с постоянным магнитом и диамагнитный

„.Я0„„1127641 А цилиндрический корпус, размещенный в зазоре между полюсными наконечниками, внутри которого установлены центральный сердечник и подвижная катушка в виде рамки, тяговые витки которой образуют осесимметричную криволинейную поверхность, размещенную в рабочих зазорах между центральным стержнем и полюсными наконечниками магнитопровода, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона крутящих моментов, прикладываемых к образцу, оно снабжено экранами в .виде скоб, закрепленных на диамагнитном корпусе и охватывающих части витков катушки, расположенные за пределами (В рабочих зазоров,. выполненных. цилиндрическими.

1127641

Изобретение относится к испытанию материалов, в частности к устройствам для возбуждения механических колебаний, а именно к устройствам для возбуждения крутящих моментов.

Известно устройство, содержащее 5. проволочную рамку, подвешенную в однородном поле постоянного магнита(13..

Недостатками этого устройства. являются низкий коэффициент исполь- 10 зования объема магнита и как следст- вие низкое значение крутящих моментов при больших габаритах и массе устройства.

Наиболее близким техническим реше- 15 нием к изобретению является устройство, содержащее магнитную систему с постоянным магнитом .и диамагнитный цилиндрический корпус, размещенный в зазоре между полюсными наконечни-. ками, внутри которого установлены центральный сердечник и подвижная катушка в виде рамки, тяговые витки которой образуют осесимметричную криволинейную поверхность, размещенную в рабочих зазорах между центральным стержнем и полюсными наконечниками магнитопровода(2 1.

Однако известное устройство имеет недостаточный диапазон крутящих моментов из-за нелинейности его характеристик.

Цель изобретения — расширение диапазона крутящих моментов, прикладываемых к образцу.

Поставленная цель достигается 35 тем, что устройство для нагружения образцов материалов крутящим моментом, содержащее магнитную систему с постоянным магнитом и диамагнит-ный цилиндрический корпус, размещен- 40 ный в зазоре между полюсными наконечниками,. внутри которого установлены центральный сердечник и подвижная катушка в виде рамки, тяговые витки которой образуют осесимметричную 45 криволинейную поверхность, размещенную в рабочих зазорах между центральным стержнем и полюсными наконечниками магнитопровода, снабжено экранами в виде скоб, закрепленных. на диамагнитном корпусе и охватывающих части витков катушки, расположенные за пределами рабочих зазоров, выполненных цилиндрическими.

На чертеже представлено предлагае мое устройство для нагружения образцов материалов крутящим моментом. устройство содержит магнитную систему 1 с центральным сердечником

2, жестко скрепленным с магнитной системой 1 с помощью немагнитного 60 элемента 3. В зазоре между центральным сердечником 2 и полюсами магнитопровода магнитной системы 1 установлена подвижная катушка 4. Выступающие эа пределы .зазора части под- 65 вижной катушки размещены между .экранами 5-8, выполненными в виде скоб из магнитомягкого материала и прикрепленными к диамагнитному корпусу 9.

Магнитная система выполнена из кольцевого постоянного магнита и магнитопровода. Магнитопровод и центральный середечник 2 выполнены из материала с высоким значением индукции насыщения, например из КФ-49, КФ-50. Центральный сердечник выполнен в форме цилиндра, усеченного двумя плоскостями., симметричными относительно его оси. Расположенная в зазоре между центральным сердечником и полюсами магнитопровода подвижная катушка 4 выполнена в виде полого цилиндра, усеченного двумя плоскостями, симметричная относительно его оси. Подвижная катушка 4 намотана таким образом, что тяговые проводники ее расположены параллельно оси поворота катушки (оси симметрии).

Длина дуги цилиндрической части подвижной катушки больше дуговой протяженности зазора, которая определяется дуговой протяженностью полюсов и центрального сердечника 2. Выступающие части подвижной катушки 4 размещены между экранами 5-8 для ослабления магнитного потока рассеяния, пересекающего выступающие части подвижной катушки 4. Максимальный угол поворота подвижной катуш.— ки 4 вокруг ее оси определяется длиной дуги выступающих частей катушки, размещенных внутри экранов..

5-8. В пределах допустимых рабочих углов поворота .подвижной катушки 4

1 сохраняется постоянство потока сцепления, так как сохраняется постоянство числа витков ее,,пересекаемых магнитным потоком в зазоре. Этим обстоятельством обеспечивается независимость от угла поворота крутящего момента, развиваемого подвижной катушкой 4 при пропускании через нее электрического .тока.

В устройстве для нагружения образцов материалов крутящим моментом весь магнитный поток, создаваемый магнитной системой, за исключением естественных потоков рассеяния, пересекает подвижную катушку, что обеспечивает максимальное использование объема магнита (т.е. существенно повышает коэффициент использования магнитного поля) при высокой линейности преобразования электрического тока в механический крутящий момент и отсутствии сил трения.

Технический эффект предложения по сравнению с базовым объектом эаклю- чается в увеличении диапазона допустимых углов поворота подвижной катушки от + 2,5 до g 15, в десятикратном увеличении крутящих

1127641 с

Составитель В.Пирогов

Техред С. Мигунова . Корректор. И.Куска

v»

Редактор А.Шандор

Заказ 8791/6 Тираж 466 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, й- 35, Раушская наб., д. 4/5

Звееее

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул. Проектная, 4 моментов от 0,03 до 0,3 H.ì при том же главном центральном моменте инерции подвижной катушки и при

10-20-кратном уменьшении объема магнита изготовленного из того же сплава.