Устройство для измерения упругих характеристик пружин сжатия
Изобретение относится к измерению силовых характеристик элементов и узлов и позволяет повысить надежность устройства . Устройство содержит опору 1, перемещающуюся вниз-вверх, на которую устанавливается измеряемая пружина 2, датчик 3 усилия, электромеханический нагружатель 5, обеспечивающий сжатие пружины , датчик 13 исходного положения, датчик 14 конечного положения, датчик 15 перемещения, блок 10 управления, блок 18 сравнения, логическую схему И 19, блок 11 регистрации деформации, блок 17 памяти, блок 4 регистрации усилия, блок 12 отображения информации и задатчик 20 критического усилия. Информация с датчика 3 усилия поступает на вход блока 18 сравнения , который выдает ее в виде числа N в микропроцессор 21, который сравнивает его с заданным критическим значением МЭад и в случае N Н3ад, выдает сигнал на закрытие логической схемы И 19, после чего отключается электродвигатель 6, останавливая механический нагружатель 5, что предотвращает его поломку. 2 ил. сл t
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 6 01! 1/04
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
)ж
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 (61) 1675691 (21) 4853031/10 (22) 24.07.90 (46) 15,07,92. Бюл. ¹ 26 (71) Самарское производственное обьединение "Завод им.Масленникова" (72) 8.И.Королев, А,М.Косарев, А.Г.Масталерж и С,К,Морозов (56) Авторское свидетельство СССР № 1675691, кл. G 01 1 1/04, 1989, (54) УСТРОЙСТВОДЛЯ ИЗМЕРЕНИЙУПРУ ..ТИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРУЖИН СЖАТИЯ (57) Изобретение относится к измерению силовых характеристик элементов и узлов и позволяет повысить надежность устройства. Устройство содержит опору 1, перемещающуюся вниз-вверх; на которую устанавливается измеряемая пружийа 2, „„5Q„„1747958 А 2
2 датчик 3 усилия, электромеханический нагружатель 5, обеспечивающий сжатие пружины, датчйк 13 йсходного положения, датчик 14 конечного положения, датчик 15 перемещения, блок 10 управления, блок 18 сравнения, логическую схему И 19,.блок,-11 регистрации деформации, блок 17 памяти, блок 4 регистрации усилия, блок 12 отображения информации и задатчик 20 критического усилия. Информация с датчика 3 усилия поступает- на вход блока 18 сравнения, который выдает ее в виде числа К в микропроцессор 21, который сравнивает его с заданным критическим значением N»< и в случае К - N»q., выдает сигнал на закрытие логической схемы И 19, после чего отключается электродвигатель 6, останавливая механический нагружатель 5, что.пред-. отвращает его поломку. 2 ил.
1747958
Изобретение относится к силоизмерительной технйке, может быть использовано при контроле параметров пружин сжатия и является усовершенствованием изобретения по авт.св. N 1675691, Известное устройство для измерения упругих характеристик пружин сжатия содержащее опору, датчик усилия; соединенный с блоком регистрации усилия, электромеханический нагружатель, соединенный с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с первым входом блока регистрации деформации, первый выход которого соединен с первым входом блока управления, блок отображения информации, датчик исходного положения, датчик конечного положения и датчик перемещения, блок коррекции и блок памяти, причем датчик исходного положения, датчик конечного положения и датчик перемещения своими входами связаны с электромеханическим нагружателем, с выходами — соответственно с вторым и третьим входами блока управления и вторым входом блока регистрации информации, выход которого последовательно соединен с блоком памяти, блоком отображения информации и с четвертым входом блока управления, третий выход которого соединен с вторым входом блока памяти, третий вход которого подключен к выходу блока регистрации усилия, второй вход которого последовательно соединен с входом блока коррекции и с четвертым выходом блока управленйя, пятый выход которого соединен с третьим входом блока регистрации усилия,. первый вход которого соединен с первым входом блока коррекции, при этом электромеханический натружатель выполнен в аиде электродвигателя постоянного тока, вал которого через преобразователь вращательного движения в поступательное связан с выходным штоком.
Недостатком известного устройства является возможность поломки механической части в случае установки пружины большей длины или в случае выхода из строя блока управления.
Цель изобретения - повышение надежности устройства путем защиты его механической части от поломки, возникающей при установке пружины большей высоты или в момент отказа устройства управления.
Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля упругих характерй стик пружин сжатия; содержащее опору, датчик усилия, соединейный с блоком регистрации усилия, электромеханический нагружатель, блок управления, первый выход которог6 соединен С .первым:входом блокз регистрации деформации, первый вход которого соединен с первым входом блока управления, датчик исходного положения, датчик конечного положения и датчик перемещения, блок коррекции и блок памяти, причем датчик исходного положения, датчик конечного положения и датчик перемещения своими входами связаны с электромеханическим нагружателем, а вывходом блока регистрации деформации, выход которого последовательно соединен с блоком памяти, блоком отображения ин15 формации и с четвертым входом блока управления, третий выход которого соединен с вторым входом блока памяти, третий вход которого подключен к выходу блока регистрации усилия, второй вход которого после20 довательно соединен с входом блока коррекции и с третьим выходом блока управления, четвертый выход которого соединен с третьим входом блока регистрации усилия, первый вход которого соединен с
25 первым входом блока коррекции, при этом электромеханический нагружатель выполнен в виде электродвигателя постоянного тока, вал которого через преобразователь вращательного движения в поступательное
30 связан с выходным штоком, снабжено блоком сравненйя, логической схемой Й и задатчиком критического усилия, при этом выход логической схемьг И подключен к входу электромеханического нагружателя, а входы — соответственно к блоку управления и к одному из выходов блока сравнения; один вход которого подключен к выходу датчика усилия, а другой — к задатчику критических усилий, На фиг,1 изображена блок-схема устройства для измерения упругих характери40 стик пружин сжатйя; на фиг,2 — схема блока сравнения
Устройство содержит опору 1, переме45 щающуюся вниз-вверх, пружину 2, установ-! ленную йа опоре 1; датчик 3 усилия, соединенный с блоком 4 регистрации усилия, электромеханический, нагружатель 5, выпблненный из электродвигателя 6 постоянного тока,-вал 7 которого через преобразователь 8 вращательного движения 8 поступательное связан с выходным штоком
9, блок 10 управления, первый выход которого соединен с первым входом блока 11
55 регистрации информации, первый выход которого соединен с»ервым входом блока 10 управления, блок 12 отображения информации, датчик 13 исходного положения, датчик
14 конечного положения и датчик 15 перемещения, блок 16 коррекции и блок 17 па10 ходами — соответственно с вторым и третьим входами блока управления и с вторым
1747958 мяти, датчик 13 исходного положения, дат- Датчик 15 перемещения электромехачик 14 конечного положения и датчик 15 нического нагружателя 5 обеспечивает выперемещения своими входами связаны с дачу сигналов в блок 11 регистрации электромеханическим нагружателем 5, а вы- деформации, пропорциональных перемеходами — соответственно с вторым и треть- 5 щению штока 9, выполнен на основе оптиимвходамиблока10управленияисвторым ко-электронного датчика типа BE-178 и входом блока 11 регистрации деформации, . связан с валом 7 электродвигателя 6. выход которого последовательно соединен " Блок 16 коррекции обеспечивает тарис блоком 17 памяти, блоком 12 отображения . ровку измерительнОго тракта усилия, вклюинформации и с четвертым входом блока 10 10 чающего в себя опору 1, датчик 3 усилия, управления, третий выход которого соеди- закрепленный на основании, и расчет коэфнен с вторым входом блока 17 памяти, тре- фициентов коррекции, обеспечивающих .тий вход которого подключен к выходу учетнелинейностиизмерительноготрактаи блока 4 регистрации усилия, второй вход перевод бтносительных единиц измерения которого последовательно соединен с вхо- 15 усилия в единицы сиМы. B.ñîñòàâ блока входом блока 16 коррекции и с третьйМ выхо-: дят микроЭВМ, ПЗУ, ОЗУ, преобразователь дом блока 10 управления, четвертый выход частота — код, которого соединен с третьим входом блока Блок 17 памяти обеспечивает хранение
4 регистрации усилия; первый вход кото- информации о величине деформации прурого соединен с первым входом блока 15 20 жины пр. и соответствующих. значениях ее коррекции. а также блок 18 сравнения, ло- - усилия F p. и состоит из блока мультиплекгическую схему И 19 и задатчик 20 критиче- . сора, ОЗУ. ского усилия, при этом выход логической: Блок 18сравнения(фиг.2) обеспечивает схемы И подключен к входу электромехани- выдачу сигнала на закрытие логической схеческого нагружателя 5, а входы — соответст- 25 мы И 19 в случае превышения значениями венно к блоку 10 управления и к одному из усилий критических значений (заданных). В выходов блока 18 сравнения, один вход ко- состав блока входят микропроцессор 21, торого подключен к выходу датчика 3 уси- ПЗУ22, ОЗУ23, преобразователъ24часто лия, а другой — к задатчику 20 критических - та — код, параллельный интерфейс 25. усилий.,: 30 Все электронные блоки устройства выБлок 4 регистрации усилий обеспечива- полнены на стандартных мйкросхемах. ет определение усилия сжимаемой пружи- . Задатчик 20 критического усилия может ны по информации с датчика 3 усилия с: быть выполнен в виде кнопочного набиратеиспользованием коэффициентов коррекции ля.
К .. В состав блока входят микропроцессор, 35 Устройство работает следующим обраПЗУ, ОЗУ, преобразователь частота — код, зом. параллельный интерфейс, он выполнен на . Перед измерением характеристик прустандартных микросхемах, жин производится тарировка измерительБлок 10 управления обеспечивает рабо- . ного тракта путем нагружения эталонными ту всего устройства по заданной программе 40 грузами. в процессе которой по сигналу блои состоит из микроЭВМ. ПЗУ, блока сило- ка10управленияблок16коррекциирассчивых ключей., ; . тывает коэффициенты коррекции К и
Блок l1 регистрации деформации опре- заносит в блок 17 памяти. После этого измеделяет текущее значение высоты. сжимае- ряe<8À пружина 2 устанавливается на опору мой пружины 2 по сигналам с датчика 15 45 1, при этом шток 9 находйтся в исходном перемещения и йсходных данных и состоит верхнем положении и дается команда в блок из ПЗУ, ОЗУ, устройства ввода-вывода, ре- управлений на пуск устройства. Включается версивного счетчика, микропроцессора. электродвигатель 6,и шток 9 начинает переДатчик 13 исходного положения алек- мещаться.вниз до конечного" положения, В тромеханического нагружателя 5 обеспе- :50 процессе опускания штока 9 блок 11 регист. чивает выдачу сигнала в блок 10 рации деформации, включенный по сигналу управления при нахождении штока 9 алек- с блока 10 управления, производит отслежи-. тромеханического нагружателя 5 в крайнем вание перемещения штока 9. Как только наверхнем положении и вьаолнен на основе чинается сжатие пружины 2, блок 11 выдает микропереключателя.: . 55 сигнал в блок 10 управления. По этому сигДатчик 14 конечного положения элект- налу блок 10 вклю зет блок-4 регистрации ромеханического нагружателя 5 выдает сиг- усилия. Последний принимает информацию нал в блок 10 управления при нахождении с датчика 3, преобразует ее в требуемую штока 9 в крайнем нижнем положении. и форму Nj и производит расчет усилия дефорвыполнен на основе микропереключателя. мируемой пружины 2 с учетом коэффициенI
1747958
Составитель H.Ñàìñîíîéà .Техред М.Моргентау Корректор С.Черни
Редактор А.0rap
Заказ 2496 Тираж . Подписное
3НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 тов коррекции К . Значения деформации и усилия поступают в блок 17 памяти. При сжатии пружины 2 на Ь L блок 11 регистрации деформации выдает сигнал в блок 10 управления; по сигналу с которого блок 4 регистрации. усилия производит замер усилия пружины 2 уже в данном положении, и т.д. до поступления сигнала с датчика 14 в блок 10 управления, который включает блоки 4 и 11 регистраций усилия и деформации соответственно и выдает команду на реверс электродвигателю 6, после чего шток 9 начинает подниматься до срабатывания датчика 13 исходного положения, по сигналу с которого блок 10 управления выключает электродвигатель 6, Пользователь имеет возможность запросить с блока 12 нажатием Соответствующих кнопок информацию о характеристиках измерений йружийы через блок 10 управления. Последний выдает необходимую команду в блок 17 памяти на выдачу хранящихся характеристик пружины
2; Эта информация-хранится до следующего цикла измерений, в процессе которой она заменяется ийформацией о следующей измеряемой пружине. В процессе работы устройства информация с датчика 3 усилия поступает на вход преобразователя 24 блока
18 сравнения, который выдает ее в виде числа N в микропроцессор 21, Последний .
5 сравйивает его с заданным критическим значением Мзад и В случае N Йзад выдает сигнал на закрытие логической схемы И 19 (ключа), после чего отключается электродвигатель 6 и механический нагружатель 5 ос10 танавливается, что и предотвращает поломку нагружателя 5..
Ф о р мул а и зоб рете н и я
Устройство для измерения упругих ха15 рактеристик пружин сжатия по авт,св.
М 1675691, о т л и ч а ю щ ее с я тем,что, с целью повышения надежности, в него введены блок сравнения, логическая схема Й и задатчик критического усилия, при этом вы20 ход логической схемы И подключен. к входу: электромеханического нагружателя, а входы — соответственно к блоку управления и к одному из выходов блока сравнения, один вход которого подключен к выходу датчика
25 усилия, а другой — к задатчику критического усилия.
