Образцовая силоизмерительная машина

 

ОБРАЗЦОВАЯ СИЛОИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ МАШИНА, состоящая из основания, двух колонн, подвижной траверсы, силовозбудителя , включающего два соосно расположенных гидроцилиндра, о тличающаяся тем, что, с целью расширения предельных нагрузок, уменьшения габаритных размеров и массы , она снабжена управляющим четьфехкромочным золотником с обратной связью, а силовозбудитель выполнен автономным, при этом его большой цилиндр выполнен в виде трубчатого 1у«1индра с двумя уплотненными поршнями , один из которых является подвижным , а другой - неподвижным, уплотнение подвижного поршня с трубчатым цилиндром выполнено в виде мембраны, а неподвижного - в виде манжет, причем неподвижный поршень и трубчатый 3 цилиндр образуют двухполостной ци- , линдр, полости которого гидравличес (Л ки связаны с управляющим четырехкромочным золотником с обратной связью, выполненной в виде тяги. ел о ел

(19) (<1) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

4(51) G 01 L 25/00

В"

h. Ф ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТБУ

ГОсудАРстВенный нОмитет сссР пО делАм изОБРетений и ОтнРытий (21) 3653067/24-10 (22) 14.. 10. 83 (46) 15. 04. 85. Бюл. N - 14 (72) И.И. Харитонов и В.П. Лопатин (71) Научно-исследовательский и конструкторский институт испытательных машин, приборов и средств измерения масс (53) 531.781(088.8) (56) 1. Клюев В.В. Испытательная техника. Справочник. М,, "Машиностроение", 1982, с. 57-117.

2. Авторское свидетельство СССР

9 670834, кл. С 01 L 25/00, 04.09,74, (54) (57) ОБРАЗЦОВАЯ СИЛОИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ МАШИНА, состоящая из основания, двух колонн, подвижной траверсы, силовозбудителя, включающего два соосно расположенных гидроцилиндра, о тличающаяся тем, что, с целью расширения предельных нагрузок, уменьшения габаритных размеров и массы, она снабжена управляющим четырехкромочным золотником с обратной связью, а силовозбудитель выполнен автономным, при этом его большой цилиндр выполнен в виде трубчатого цилиндра с двумя уплотненными поршнями, один из которых является подвижным, а другой — неподвижным, уплотнение подвижного поршня с трубчатым цилиндром выпалнено в виде мембраны, а неподвижного — в виде манжет, причем неподвижный поршень и трубчатый цилиндр образуют двухполостной ци-, З линдр, полости которого гидравлически связаны с управляющим четырехкромочным золотником с обратной связью, выполненной в виде тяги.

1 150507

Изобретение относится к области испытательной техники, а именно к средствам создания образцовых мер силы, и может быть использовано в поверочных лабораториях. 5

Известна силоизмерительная машина для проверки и градуировки датчиков силы на усилия за 5000 Тс типа

СИ1-9000, содержащая станину, рабочий цилиндр, датчик силы - силоизмеритель, мультипликатор, пульт управления и насосную установку (1).

Недостатком известной машины является низкая +0,1 точность воспро- изведения сил, большие габариты и 15 сложность изготовления.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является образцовая силоизмерительная машина, состоящая из основания, двух колонн, подвижной траверсы, силовозбудителя, :включающего два соосно расположенных гидроцилиндра, образцового динамометра Г23.

Недостатком этого устройства явля-25 ется сложность изготовления большого цилиндра с неуплотненным поршнем и вращающейся рубашкой, большие габариты и масса.

Цель изобретения — упрощение 30 технологии изготовления, расширение предельных нагрузок, уменьшение габаритных размеров и массы.

Указанная цель достигается тем, что в образцовую силоизмерительную машину, состоящую иэ основания, двух колонн, подвижной траверсы, силовозбудителя, включающего два соосно расположенных гидроцилиндра, введен управляющий четырехкрОмОчный ЗОлОТ 40 ник с обратной связью, а силовозбудитель выполнен автономным, при этом его большой цилиндр выполнен в виде трубчатого цилиндра с двумя уплотненными поршнями, один из кото- 45 рых является подвижным, а другойнеподвижным.

Уплотнение подвижного поршня с трубчатым цилиндром выполнено в виде мембраны, а неподвижного — в виде манжет, причем неподвижный поршень и трубчатый цилиндр Образуют двухполостной цилиндр, полости которого гидравлически связаны с управляющим четырехкромочным золотником с обратной связью,. выполненной в виде тяги.

На фиг. 1 дан общий вид образцовой силоизмерительной машины; на фиг. 2 — устройство автономного снловозбудителя.

Образцовая силоиэмерительная машина состоит иэ основания 1, колонн

2, подвижной траверсы 3, автономного силовозбудителя 4. Система управления работой машины включает насос высокого давления 5, сборник масла б, регулятор скорости нагружения 7. Трубопроводы высокого давления 8 связывают систему управления с большим и малым цилиндрами автономного силовозбудителя. Переливной клапан 9 служит для установления в гидросистеме рабочего давления, Автономный силовозбудитель (фиг. 2) является самостоятельным агрегатом машины и может быть установлен на любой испытательной машине.

Силовозбудитель состоит из двух цилиндров — большого и малого. Большой цилиндр включает в себя неподвижный поршень 10, подвижный поршень 11 и трубчатый цилиндр 12. Малый цилиндр размещен в подвижном поршне 11 большого цилиндра и состоит иэ поршня 13, основания 14 и вращающейся рубашки-цилиндра 15. !

Уплотнение подвижного поршня 11 относительно трубчатого цилиндра 12 осуществляется кольцевой мембраной (диафрагмой) 1á, а неподвижного поршня 10 — манжетными уплотнениями высокого давления 17.

Малый цилиндр является неуплотненным, но здесь имеет место гидравлическое уплотнение, которое достигается выбором геометрических размеров поршня и цилиндра, а также их взаимной притиркой.

Центровка подвижного поршня 11 относительно трубчатого цилиндра 12 достигается наличием рольганговых направляющих 18. Для обеспечения синхронного перемещения подвижного поршня 11 и трубчатого цилиндра 12, а следовательно, и постоянства эффективной плошдди большого цилиндра параллельно его образующей установлен управляющий золотник 19 с механической обратной связью 20 (обратная связь может быть и электрической). Чувствительность управляющего золотника 0,002 мм.

В верхней части автономного си.ловозбудителя на подвжином поршне

11 установлена опорная плита 21.

1150507 где P—

F нагрузка на эффективная цилиндра; эффективная цилиндра; нагрузка на мометре. машине; площадь большого площадь малого образцовом динаПредложенная конструкция цилиндра

45 с уплотненными IIopBIHSIMH и синхрон ным перемещением цилиндра позволяет уменьшить габаритные размеры и массу, повысить чувствительность по нагрузке и упростить технологию изготовления образцовой силоизмерительной машины.

Между плитой 21 и поршнем 13 устанавливается (съемный) образцовый динамометр 22 (контрольный).

Конструкция неподвижного поршня

10 и трубчатого цилиндра 2 выполнена 5 таким образом, что они образуют двух= полостной цилиндр, Образцовая силоизмерительная машина работает следующим образом.

Проверяемый датчик силы 23 уста- 10 навливается на опорную плиту 21 автономного силовозбудителя 4. Включает насос 5, масло под высоким . давлением поступает в сборник 6, а затем по трубопроводам 8 в большой 15 и малый цилиндры автономного силовозбудителя, а также в управляющий золотник 19. Скорость нагружения поверяемого датчика силы 23 регулируется вручную через регулятор ско- 20 рости 7.

При перемещении подвижного поршня

11 одновременно перемещается тяга обратной связи 20, соединенная с золотником управляющего золотника 19. 25

В случае рассогласования движения (опережения или запаздывания) подвижного поршня 11 относительно трубчатого цилиндра 12 в управляющем золотнике 19 открывается соответст- 30 вующий канал и масло под давлением поступает в одну из рабочих полостей двухполостного цилиндра и перемещает вверх или вниз трубчатый ,цилиндр 12 до положения, при котором З

35 кольцевая мембрана 16 будет недеформированной, т.е. эффективная площадь ее останется постоянной ("нулевое" положение мембраны). При таком положении кольцевой мембраны 16 произво- 4р дится съем информации с образцового динамометра 22. Дальнейшее нагружение (разгружение) поверяемого датчика силы производится аналогично.

Работа образцовой силоизмерительной машины на большие нагрузки построенч по способу увеличения силы за счет соотношения эффективных площадей цилиндров

P = —.Q =KQ

Р 1

Точность воспроизведения силы машиной зависит от точности образцового динамометра, постоянства эффективных площадей цилиндров и сил трения.

В зависимости от нагрузки MRIBHHI и выбранного образцового динамометра определяется коэффициент К вЂ” отноше" ние эффективных площадей.

Минимальные силы трения и постоянство эффективных площадей малого цилиндра обеспечивается наличием неуплотненного поршня и вращающегося цилиндра, В большом цилиндре это достигается за счет применения новой конструкции цилиндра с неуплотненным поршнем, в которой благодаря применению синхронного перемещения трубчатого цилиндра и подвижного поршня положение мембраны остается неизменным (нулевое положение), а следовательно, сохраняется постоянство эффективной площади — F = const. Рассогласование по перемещению при скорости

1 мм/мин в случае применения управ- ляемого золотника и обратной электрической связи находится в пределах

0,02-0, 1 мм.

При градуировке или проверке датчиков силы информация о приложенной нагрузке поступает с образцового динамометра (22) 1-ro разряда, который также калибрует гидростатичесКое давление в цилиндре.

1150507

Составитель M. Пахомов

Техред И.Асталош

Редактор О. Колесникова

Корректор Н. Король

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

Заказ 2133/32 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственнога комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5