Устройство для измерения механических силовых импульсов

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СИЛОВЫХ ИМПУЛЬСОВ, содержащее соосно расположенные ударник , волновод и отлетающее тело, на котором закреплен преобразователь ударного импульса, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения измерения отраженных ударных импульсов в отлётастцем теле, преобразователь ударного импульса выполнен в виде соединенных с помощью упругого заполнителя типа эпоксидной смолы упругого стержня и пьезокерамического диска с токосъемниками , причем поперечное сечение преобразователя ударного импульса выполнено равным поперечному сечению отлетающего тела. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности измерения, между волноводом и отлетающим телом уста (Л новлена магнитная шайба с притертыми торцами. / / Фиг. 1 .

j9} (! I}

СО}ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ, И ОТКРЫТИЙ (21) 3420761/24-10 (22) 09.04.82 (46) 15.04.85. Бюл, ¹ 14 (72) В.А. Сыромясский (71) Металлургический завод "Запорожсталь" (53) 531.781(088.8) (56) 1. Кольский Г. Волны напряжения в твердых телах. N. 1955.

2. Авторское свидетельство СССР

¹. 750308, кл. G 01 M 7/00, 1978 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СИЛОВЫХ ИМПУЛЬСОВ, содержащее соосно расположенные ударник, волновод и отлетающее тело, на котором закреплен преобразователь ударного импульса, о т л и ч а ro4(5}) G 01 L 5/00; G 01 М 7/00 щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения измерения отраженных ударных импульсов в отлетающем теле, преобразователь ударного импульса выполнен в виде соединенных с почощью упругого заполнителя типа эпоксидной смолы упругого стержня и пьезокерамического диска с токосъемниками, причем поперечное сечение преобразователя ударного импульса выполнечо равным поперечному се-, чению отлетающего тела.

2, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, между волноводом и отлетающим телом установлена магнитная шайба с притертыми торцами.

1 11502

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения механических силовых импульсов.

Известно устройство для измерения механических силовых импульсов, содержащее соосно расположенные ударник, волновод и отлетающее тело ()) .

Недостатком известного устройства является низкая точность и ог- IO раниченные функциональные возможности»

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является .устройство для измерения механических силовых импульсов, содержащее соосно расположенные ударник, волHoBctp, и отлетающее тело, на котором закреплен преобразователь ударного импульс s f2/ .

Известное устройство также обладает узкими функциональными возможностями, Цель изобретения — расширение функциональных вовяожностей путем 25 обеспечения измерения отраженных ударных импульсов в отлетающем теле, а также пповышение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения меха- ЗО нических силовых импульсов, содержащем соосно установленные ударник, волновод и отлетающее тело, на котором закреплен преобразователь ударного импульса, преобразователь ударного импульса выполнен в виде соединенных с помощью упругого заполнителя типа эпоксидной смолы упругого стержня и пьезокерамического диска с токосъемниками, причем поперечное сечение преобразователя ударного импульса выполнено равным поперечному сечению отлетающего тела.

Кроме того, между волноводом и отлетающим телом установлена магнит- 5 ная шайба с притертыми торцами.

На фиг. 1 схематически изображено устройство для измерения механических силовых импульсов; на фиг. 2— волноводная часть устройства; на фиг, 3 - осциллограмма развития силового импульса в отлетающем теле после однократного удара; на фиг.4 .и 5" варианты применения волноводной 55 части устройства для измерения параметров ударных импульсов в различных ,технологических установках (пневмоудар27 2 ной и вибротранспортной соответственно) .

Устройство для измерения механических силовых импульсов содержит волновод i магнитную шайбу 2, отлетающее тело 3, регистрирующий прибор ударник 5, подвешенный на подвесе 6, и ограничитель 7. Отлетающее тело состоит из упругих цилиндров 8 и 9, пьезокерамическогодиска 10 с токосъемниками 11 и соединительными проводами 12.

Причем пьезокерамический диск 10 помещен между упругими цилиндрами 8 и 9. и залит упругим заполнителем 13 тина эпоксидной смолы, Соединение отлетающего тела 3 и волновода 1 между собой осуществляется с помощью магнитной шайбы 2 с притертыми торцами, чем обеспечивается акустический контакт в цепи распространения ударной волны.

Устройство для измерения механических силовых импульсов работадт следующим образом.

Ударник 5 на подвесе 6 отклоняют на некоторый угол, а затем отпускают до свободного однократного удара по волноводу 1. Сформировавшаяся на ударяемом торце волновода 1 волна сжатия распространяется вдоль тела волновода 1, преодолевает границу стыка волновода 1 и магнитной шайбы 2, а затем соответственно магнитной шайбы 2 и отлетающего тела 3, проходит по телу упругих цилиндров 8 и 9 и пьезокерамического диска 10, а затем отражается от свободной поверхности упругого цилиндра 9 и трансформируется в волну растяжения. Чтобы избежать искажений при прохождении механического импульса возмущения через стыки, поверхности контакта протирают и смазывают маслом. В процессе прохождения однократного ударного импульса пьезокерамический диск 10 претерпевает следующие фазы своего механического состояния: сжатие — разгрузка — растяжение.

Электрический сигнал, соответствующий этим фазам, подается на регистрирующий прибор ч. В зависимости от величины магнитной силы шайбы 2 и интенсивности удара возможны два режима относительно отлетающего тела 3 — отрывныи и безотрывный .

В случае отрыва отлетающее тело 3 захватывает" часть движения в им1150227 пульсе, отрывается от волновода 1 и продолжает свободный полет, совершая определенные эволюции своего движения. Оставшиеся ударник 5 и волновод 1, взаимодействуя, совершают определенные движения, однако они уже не фиксируются и не влияют на показания регистрирующего прибора ч. В безотрывном варианте вызванная ударом волна напряжения много- 1О кратно атражаетса в системе и регистрируется регистрирующим прибором 4.

На фиг-. 3 йоказана осциллограмма (масштаб:56 мкс на деление) развития силового импульса в отлетающем теле 3 после однократного удара шаром и в дальнейшем режиме с отделением. B эксперименте с целью дублирования запись производят параллельно с двух последовательно замоноличенных электрически независимых пьезокерамических дисков 10.

Волноводная часть предлагаемого устройства может быть использована для исследования параметров ударных д импульсов в различных технологических установках.

Ю

На фиг. ц показан пример использования предлагаемого устройства для определения основных параметров пневмоударной системы, которая использована в качестве обрушителя сыпучих материалов в бункерах аглофабрики.

Система содержит воздушный ресивер 1ч, быстродействующий диафрагменныи клапан 15, неподвижньп патрубок сопла 16, подвижный патрубок 17, ударяемую стенку 18 с подставкой 19, волновод 1 и отлетающее тело 3.

ha фиг. 5 показан пример использования предлагаемого устройства для исследования вибротранспортной установки, которая содержит бункер с сыпучим материалом 20р лоток элект ровйбрационного питателя 21 с виброприводом 22, волновод 1, отлетающее тело 3.

Применение предлагаемого устройства позволяет более точно исследовать параметры ударных импульсов, в частности в технологических установках.

1150227

Составитель А. Амаханов редактор Л. Веселовская Техред И.Гергель

Корректор О. Луговая

Подписное

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

Заказ 2042/18 Тираж 897

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам иаобретений и открытий

133035, Москва, И-35, Раушская иаб., д. 4/5