Крутильный маятник

 

Изобретение относится к испытательной технике. Целью изобретения является упрощение конструкции. В крутильном маятнике , содержащем инерционное тело, электродинамический возбудитель колебаний , включающий подвижный элемент в виде рамки (4), соединенной с инерционным телом, и подковообразный электромагнит

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 3/38,Cd (о

Ь

)Ю ф (21) 4724477/28 (22) 15.05.89 (46).23.09.92: Бюл. № 35 (71) Мордовский государственный университет им. Н.П,Огарева (72) r.M,Ïðoíèí (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 403349, кл. G 01 N 3/38, 1975.

Авторское свидетельство СССР

¹ 130226, кл. G 01 N 3/38, 1960. (54) КРУТИЛЬНЫЙ МАЯТНИК (57) Изобретение относится к испытательной технике. Целью изобретения является упрощение конструкции. В крутильном маятнике, содержащем инерционное тело, электродинамический возбудитель колебаний, включающий подвижный элемент в виде рамки (4), соединенной с инерционным телом, и подковообразный электромагнит (1), между полюсными наконечниками (2 и 3) которого размещена рамка, полюса электромагнитов образуют с рамкой емкостной

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при динамических и статических испытаниях материалов на кручение, Известно устройство для измерения динамических характеристик материалов, в котором испытуемый образец нагружают крутящим моментом, создаваемым электродинамическим возбудителем колебаний, включающем подвижный элемент в виде рамки, соединенной с инерционным телом и испытуемым образцом, и подковообразный электромагнит, между полюсными наконечниками которого размещена рамка.

„„Д „„1763944A1 виброизмерительный преобразователь с переменным зазором, для чего электромагнит электроизолирован от рамки. Торцовая поверхность полюсных наконечников имеет форму спирального сегмента, образующая которого параллельна оси вращения инерционного элемента, а направляющая является спиралью Архимеда. Выполнение торцовой поверхности полюсных наконечников электромагнита в форме спирального сегмента, образующая которого параллельна оси вращения инерционного элемента, а направляющая является спиралью Архимеда, и электроиэоляция электромагнита от рамки позволяют использовать рамку к полюсам электромагнита как обкладки емкостного виброизмерительного преобразователя с переменным зазором, Это упрощает конструкцию крутильного маятника за счет совмещения фун кций электродинамического возбудителя колебаний и виброизмерительного преобразователя. 2 ил.

Недостатком данного устройства является высокая сложность и повышенные требования к точности датчика угла поворота маятника, Известно также устройство для испытания конструкционных материалов на усталость, в которой электромагнитный возбудитель крутил ьных колебаний вы полнен в виде двух Е-образных магнитопроводов с обмотками постоянного тока на .среднем керне и переменного тока на крайних, якоря, соединенного с образцом и составляющего с ним в качестве инерционного элемента колебательную си1763944 стему, и регистратора колебаний, состоящего из оптически связанных осветителя, зеркальца, прикрепленного к оси инерционной детали, и фотоприемника.

Недостатком данного устройства является нелинейная зависимость крутящего момента от угла поворота маятника и тока в обмотках электромагнитного возбудителя колебаний, а также громоздкость и повышенная чувствительность к посторонним вибрациям оптического датчика угла поворота маятника.

Целью изобретения является упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в крутильном маятнике, содержащем инерционное тело, электродинамический возбудитель колебаний, включающий подвижный элемент в виде рамки, соединенной с инерционным телом, и подковообразный электромагнит, между полюсными наконечниками которого размещена рамка, измерительное устройство, подключенное к виброизмерительному преобразователю, полюса электромагнитов образуют с рамкой емкостной виброизмерительный преобразователь с переменным зазором, для чего электромагнит электроизолирован от рамки, а торцевая поверхность его полюсных наконечников имеет форму спирального сегмента, образующая которого параллельна оси вращения инерционного элемента, а направляющая является спиралью Архимеда.

На фиг,1 показана схема крутильного маятника; на фиг, 2 — разрез А-А крутильного маятника на фиг,1, Крутильный маятник содержит подковообразный электромагнит 1, между полюсными наконечниками 2 и 3 которого установлена рамка 4 с током, возбуждаемая через элемент 5 и жестко соединенная с инерционным телом 6 крутильного маятника. Электромагнит 1 электроизолирован от рамки 4, а торцевые поверхности его полюсов 2 и 3 имеют форму сегментов, образующая которых параллельна оси вращения инерционногно тела 6, а направляющая является спиралью Архимеда. Емкостной виброизмерительный преобразователь с переменным зазором, образованный рамкой 4 и полюсами 2 и 3 электромагнита 1, соединен

5 с измерительным устройством 7, Крутильный маятник работает следующим образом.

Взаимодействие магнитного поля подковообразного электромагнита 1 с током в

10 рамке 4 приводит к возбуждению вращающего момента, действующего на рамку 4 и к ее повороту вместе с инерционным телом 6 маятника относительно магнита 1. Поворот рамки 4 относительно оси вращения маят15 ника сопровождается пропорциональным изменением расстояния между полюсными наконечниками 2 и 3 и рамкой 4. Соответствующее изменение электроемкости между полюсами 2 и 3 и рамкой 4 преобразуется в

20 электрический сигнал с помощью измерительного устройства 7, Предлагаемое решение позволяет измерять угол поворота маятника, используя только элементы конструкции возбудителя

25 колебаний, что упрощает конструкцию крутильного маятника.

Формула изобретения

Крутильный маятник, содержащий

30 инерционное тело, электродинамический возбудитель колебаний, включающий подвижный элемент в виде рамки, соединенной с инерционным телом, и подковообразный электромагнит, между

35 полюсными наконечниками которого размещена рамка, измерительное устройство, подключенное к виброизмерительному преобразователю, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, полюса

40 электромагнитов образуют с рамкой емкостной виброизмерительный преобразователь с переменным зазором, для чего электромагнит виброизолирован от рамки, а торцевая поверхность его полюсных нако45 нечников имеет форму спирального сегмента, образующая которого параллельна оси вращения инерционного тела, а направляющая является спиралью Архимеда.

1763944

Фиг.f

Составитель Г,Пронин

Техред М.Моргентал

Корректор Н.Ревская

Редактор О.Стенина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3452 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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