Имитатор резьбовых нагрузок

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - расширение диапазона воспроизводимых нагрузок. Сформированное напряжение с выхода цифроанапогового преобразователя 5 поступает на вкор, компаратора 11, на второй вход которого поступает напряжение с датчика 3 момента , пропорциональное моменту на валу 2 тормоза 1, Компаратор 11 через усилитель 12 мощности управляет током возбуждения тормоза 1 таким образом , чтобы ток в катушке управления тормоза создавгш тормозной момент , изменяющийся по заданному закону . Когда тормозной момент достигнет требуемого момента отключения, на выходе компаратора появляется имza S (Л с 00 Nj:: СЛ fSJ (pue.i

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11), А2 (51) 4 С 01 L 5/24.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (13, Ь1(ь.1 :

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (б 1) 1255878 (21) 4016257/24-10 (22) 30.01. 8б (46) 15. 10. 87. Бюл. ¹ 38 (71) Специализированное конструкторское бюро по механизации и автоматизации слесарно-сборочных работ (72) В. В. Устинов (53) 531,781(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1255878, кл. G 01 Т 5/24, 1984. (54) ИМИТАТОР РЕЗЬБОВЫХ НАГРУЗОК (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения— расширение диапазона воспроизводимых

/ нагрузок. Сформированное напряжение с выхода цифроаналогового преобразователя 5 поступает на вход компаратора 11, на второй вход которого ноступает напряжение с датчика 3 момента, пропорциональное моменту на валу 2 тормоза 1. Компаратор 11 через усилитель 12 мощности управляет то" ком возбуждения тормоза 1 таким образом, чтобы ток в катушке управления тормоза создавал тормозной момент, изменяющийся по заданному закону. Когда тормозной момент достигнет требуемого момента отключения, на выходе компаратора появляется имI 345072 пульс, запускающий одновибратор 10 импульсов z» осуществляет их сброс, Импульс последнего поступает на ус- чем обеспечивается отключение натановочные входы счетчиков 13 — 16 грузки. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, может быть применено при испытаниях резьборазвинчивающих инструментов и является усовершенствованием известного устройства по основному авт, св, N 1255878, Цель изобретения — расширение диа" пазона воспроизводимых нагрузок.

На фиг. 1 приведена функциональная схема имитатора резьбовых нагрузок; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу имитатора.

Имитатор резьбовых нагрузок содержит электромагнитный порошковый тормоз 1, с валом 2 которого соединены датчик 3 крутящего момента и датчик

4 угла поворота, цифроаналоговый преобразователь 5, усилитель 6, выход которого. соединен с управляющей об" моткой 7 электромагнитного порошкового тормоза 1, блок 8 сравнения, рас- пределитель 9 импульсов и одновибратор 10. Один вход распределителя 9 импульсов соединен с датчиком 4 угла поворота, а второй — с выходом одновибратора 10, вход которого соединен с выходом блока 8 сравнения, вход которого соединен с датчиком 3 крутящего момента и одним входом усилителя 6, второй вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя 5, входы которого соединены с соответствующими выходами распределителя 9 импульсов.

Усилитель 6 содержит последовательно соединенные компаратор 11 и усилитель 12 мощности.

Распределитель 9 импульсов содержит четыре счетчика 13-16 импульсов, два дешифратора 17 и 18, входы которых подключены соответственно к выходам счетчиков 13 и 14, три элемента ИЛИ 19 20 и 21, элементы И 22, дополнительные элементы И 23, переключатели 24 и ключи 25 по числу выходов дешифратора 18, элемент НЕ 2:6, и шину 27 логической единицы, 2

Выход первого элемента ИЛИ 19 подключен к счетному входу тре тье го счетчика 15 импульсов и к первому входу второго элемента ИЛИ 20, выхо5 дом поцключеннога к установочному входу первого счетчика 13 импульсов, счетным входом подключенного к счетному входу четвертого счетчика 16 импульсов, являющегося первым входом распределителя 9 импульсов, выходами которого являются выходы третьего счетчика 15 импульсов, а вторым входом — второй вход второго эле15 мента ИЛИ 20 подключенный к устано1 вочным входам второго и третьего счетчиков 14 и 15 импульсов .и установочному входу четвертого счетчика

16 импульсов, выходом подключенного к счетному входу второго счетчика

14 импульсов, Первые входы элементов И 22 и 23 подключены к соответствуюшим выходам дешифратора 18, вторые входы элсментов И 22 подключе25 ны к выходам соответствующих переключателей 24, одноименные входы которых соединены между собой и подключены к одноименным входам первого дешифратора 17, а выходы элементов И 22 подключены к соответствующим входам

45 первого элемента ИЛИ 19, вторые входы элементов И 23 через ключи 25 соединены с шиной 27 логической единицы, а выходы — с соответствующими входами третьего элемента ИЛИ 21, выходсм подключенного к входу элемента НЕ 26. Выход третьего элемента ИЛЕ 21 подключен к суммирующему входу третьеro счетчика 15 импульсов, а выходы элемента НЕ 26 — к вычитающему входу третьего счетчика 15 импульсов, который выполнен реверсивным, Имитатор резьбовых нагрузок работает следующим образом, Для проведения испытаний в устройстве управления тормозным методом устанавливают заданный закон из45072 цикл до тех пор, пока не переполнится счетчик 16. При этом количество импульсов, сосчитанное счетчиком 15, определяется как

3 !

3 менения моментом M в функции от угла поворота датчика 4 вала тормоза. При этом исходная функциональная зависимость М = f (Ч) равномерно разбивается по оси абсцисса на участки, количество которых определяют числом выходов второго дешифратора 18, Определяют приращение и знак приращения на каждом из этих участков и производят вычисление обратных величин этих, приращений, а

4М = --, m1

Затем при помощи переключателей

24 коды обратных величин этих приращений на заданных участках вводят в устройство управления тормозным элементом, а при помощи ключа 25 вводят знаки приращений на указанных участках, При этом замкнутому положению ключа 25 соответствует положительное значение приращения на заданном участке, а разомкнутому — отрицательное. Соединяют вал 2 электромагниттого тормоза 1 с испытуемым инструментом 28 и производят включение инструмента.

Инструмент вращается без нагрузки, так как обмотка 7 управления электромагнитного порошкового тормоза обесточена, После включения инструмента 28 производят включение распределителя

9 импульсов, предварительно установленного в исходное состояние, При этом на первом выходе дешифратора 18 устанавливается напряжение логической единицы и выход первого переключателя 24 через элемент И 22 подключается к входу элемента ИЛИ 19, а выход ключа 25 через элемент И 23 подключается к входу .элемента ИЛИ 21.

На остальных входах дешифратора 18 напряжение логического нуля, поэтому выходы остальных переключателей

24 и ключей 25 отключены от входов элементов ИЛИ 19 и 21, с выхода датчика 4 угла поворота импульсы поступают на счетные входы счетчиков 13 и 16, При совпадении кода первого переключателя 24 с кодом на выходах дешифратора 18 на выходе элемента

И 22 появляется напряжение логической единицы, которое через элементы

ИЛИ 19 и 20 поступает на счетный вход счетчика 15 и на установочный вход счетчика 13, осуществляя его сброс, Затем счетчик 13 вновь начинает заполняться импульсами с датчика 4 угла поворота, повторяя предыдущий где N> количество импульсов, поступающих с датчика 4 угла поворота; ш, — код, установленный первым переключателем 24.

Между приращением ь М„ функции

М = f{×) на первом участке разбиения и кодом m существует зависимость

20 где а — коэффициент пропорциональности.

Таким образом, к моменту переполнения счетчика 16 на выходе цифроаналогового. преобразователя 5 уста25 навливается напряжение

Ъ

Б = — х I1 х 4М где Ъ вЂ” масштабный коэффициент преобразования цифроанало30 гового преобразователя 5; . и„ вЂ” емкость счетчика 16, опре. деляющая длину участков разбиения функциональной зависимости M = f.() по оси абсцисс, После переполнения счетчик 16 возвращается в исходное состояние, а импульсом, возникающим на выходе старшего разряда счетчика 16, счет-

40 чик 14 переключается в следующее .состояние. При этом на первом выходе дешифратора 18 пропадает напряжение логической единицы и выходы первого переключателя 24 и ключа 25 отклю45 чаются от входов элементов ИЛИ 19 и

21, а напряжение логической единицы появляется на следующем выходе дешифратора 18, Это приводит к подключению выходов следующего переключателя 24

50 и ключа 25 к выходам элементов ИЛИ 19 и 21.

Если на этом участке разбиения приращение момента отрицательно, то на выходе элемента И 23 — напряжение

55 логического нуля, а на выходе элемента НЕ 26 — логической единицы, Это напряжение поступает на вычитающий вход счетчика 15, переводя его в режим вычитания, и его содержимое

1345072 тора 10. На выходе одновибратора 10 появляется импульс„ длительность которого устанавливается в пределах

3-5 с. Импульс одновибратора 1О поступает на установочные входы счетчиков импульсов и осуществляет их сброс, чем обеспечивается отключение нагрузки. По истечении времени действия импульса одновибратора напряжение на установочных входах счетчиков пропадает и в дальнейшем циклы нагрузки повторяются в аналогичной последовательности, 15

Формула изобретения уменьшается на количество импульсов с выхода элемента ИЛИ 19 на данном участке разбиения.

После очередного переполнения счетчика 16 на выходе цифроаналогового преобразователя 5 устанавливает ся напряжение

11,= -U„(nM„+ и М,}, b, где 6М - отрицательное приращение функции на втором участке р аз биения, Исходная функциональная зависимость, равномерно разбитая на участки по оси абсцисс, аппроксимируемая на этих участках отрезками прямых линий, представлена на выходе цифроаналогового преобразователя в виде их ступенчатой аппроксимации.

Сформированное напряжение с выхода цифроаналогового преобразователя 5 поступает на первый вход компаратора 11, на второй вход которого поступает напряжение с датчика 3 момента, пропорциональное моменту на валу 2 тормоза 1.

Компаратор 11 через усилитель 12 мощности управляет током возбуждения электромагнитного порошкового тормоза 1 таким образом„ чтобы ток в катушке управления тормоза создавал тормозной момент, изменяющийся по заданному закону. Когда тормозной момент, возрастая, достигнет требуемого момента отключения, на выходе компаратора появляется импульс, которшм осуществляется запуск одновибра1

Имитатор резьбовых нагрузок по авт. св. N - 1255878, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения диапазона воспроизводимых нагрузок, в распределитель импульсов введены элемент НЕ, шина логической единицы, третий элемент ИЛИ, а также ключи и дополнительные элементы И, число которых равно числу выходов второго дешифратора, к которым подключены первые входы соответствующих дополнительных элементов И, втодб рые входы которых через соответствующие ключи подсоединены к шине логической единицы, а выходы дополнительных элементов И подключены к соответствующим входам третьего элемента

ИЛИ, выход которого подключен к суммирующему входу и через элемент НЕ к вычитающему входу третьего счетчика, который выполнен реверсивным.

1345072

Составитель А. Амаханов

Редактор М ° Петрова Техред Л.Олийнык Корректор И, Муска

Заказ 4910/41 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4