Машина силозадающая (силоизмерительная) сжатия образцовая

Изобретение относится к метрологической технике, к технике обеспечения единства измерения силы, а именно к машинам - эталонам силы. Машина содержит силовую раму, состоящую из основания и траверсы, соединенных колоннами, нагружающего гидроцилиндра, установленные в силовой цепи машины штатные датчики (эталоны) силы, систему измерения и индикации сил, гидравлическую систему нагружения, опоры для установки и передачи нагрузки через штатные эталоны поверяемым датчикам силы, гидравлические и электрические линии связей агрегатов машины. Машина снабжена подвешенной к траверсе на регулируемых пружинных подвесках опорной плитой с установленными на ней эталонами силы, контактирующими без нагрузки с вмонтированными в траверсу упорами. В поршне нагружающего гидроцилиндра соосно с ним выполнена цилиндрическая расточка с сопряженным с ней плавающим гидравлически подпружиненным, ограниченным от перемещения в направлении зоны поверяемых динамометров жестким упором, поршнем, на котором установлен эталон силы на предельную нагрузку 0,1 от предельной нагрузки эталонов, установленных на опорной плите. На торце поршня нагружающего цилиндра посредством податливых кольцевых мембран закреплен диск, контактирующий с эталоном при нагружении установленного на диске поверяемого динамометра. Технический результат - возможность аттестовать динамометры (датчики силы) в широком диапазоне предельных нагрузок. 1 ил.

 

Изобретение относится к метрологической технике, к технике обеспечения единства измерения силы, а именно к машинам - эталонам силы.

Известны эталоны силы - первичный эталон, обеспечивающий воспроизведение силы с наивысшей точностью (в каждой конкретной стране). В РФ первичным эталоном силы является установка прямого нагружения поверяемых средств эталонными гирями на предельную нагрузку 1000 кН, эксплуатируемая в ГФП ВНИИМ им. Д.И.Менделеева (Санкт-Петербург). Известны также образцовые силозадающие средства, осуществляющие нагружение поверяемых средств измерения сил образцовыми гирями посредством рычага с соотношением длин плеч 20. К таковым относится образцовая силоизмерительная машина с электромеханическим приводом нагружения на предельное нагружение 2000 кН растяжения и сжатия (ОСМ2-200-10, ГОСТ 8.065), поверяемая (аттестуемая) вторичным эталоном силы.

Недостатками метода прямого нагружения и метода нагружения посредством рычага являются сложность конструкции и высокая цена большегрузных образцовых (эталонных) гирь что практически делает неперспективным дальнейшее повышение пределов нагружения этими методами, о чем свидетельствует тот факт, что уже несколько десятилетий вопрос повышения нагрузочной способности аналогичных эталонов не решается, хотя потребность в этом крайне актуальна, при этом и тиражирование ранее созданных и выпущенных рычажных машин не ведется более 20 лет.

Известны метрологические машины прямого нагружения с применением образцовых гирь весом значительно более низким в сравнении с предельной грузоспособностью поверяемых средств, работающих по принципу замещения веса образцовых гирь усилием дополнительного гидравлического нагружающего устройства, сохраняющего предельную нагрузку после каждого приложения силы образцовыми гирями. Недостатками таких машин являются конструктивная сложность системы дополнительного нагружения и ее недостаточная надежность в части стабильности поддержания заменяющей нагрузки гидравлической системой, а также ступенчатость нагружения гирями (Источник информации: справочник «Испытательная техника», издательство «Машиностроение», 1982, г.Москва, глава 27, под редакцией В.В.Клюева).

Наиболее близким прототипом предлагаемого устройства является «Машина гидравлическая силоизмерительная образцовая» (патент РФ №2122715). Машина содержит силовую раму, образованную основанием, траверсой и колоннами. В основании установлен нагружающий гидроцилиндр, в траверсе - образцовый датчик силы на предельную нагрузку машины. Диапазон измерения, к примеру, для машины на предельную нагрузку 1000 кН исходя из условий, что диапазон для каждого эталона силы принят max/min 10, при наличии на машине штатного образцового средства на 1000 кН, установленного в траверсе, нижний предел задаваемых (поверяемых) нагрузок составляет 100 кН.

Аттестацию этой машины можно проводить с использованием вторичного эталона на 1000 кН, аттестованного на первичном эталоне.

Предлагается образцовая силозадающая (силоизмерительная) машина сжатия, обеспечивающая как одиночное, так и групповое применение штатных (для заявляемой машины вторичных эталонов силы 3 шт.), аттестуемых непосредственно на первичном эталоне (ЭУ), в частности, на 1000 кН, что позволит увеличить предельную нагрузку образцовых машин кратно количеству вторичных эталонов. Такое решение позволит поднять точность переносных динамометров 3-го разряда и датчиков силы, применяемых для метрологической аттестации силового испытательного оборудования, и расширить диапазон воспроизводимых нагрузок. В отличие от прототипа, метрологическая аттестация которого производится путем переноса силы на штатные датчики машины от вторичного эталона, штатные датчики заявляемой машины являются вторичными эталонами, поскольку выполнены без крепежных элементов, и датчики свободно устанавливаются в рабочей зоне первичного эталона, как и в рабочей зоне заявляемой образцовой машины.

Возможность группового применения вторичных эталонов в качестве штатных метрологических средств в заявляемой машине обеспечена тем, что подпружиненная подвеска размещения группы вторичных эталонов обеспечивает лишь касание их к опорным элементам траверсы, практически не вызывая их предварительного нагружения.

Датчик малых нагрузок, установленный в расточке поршня нагружающего гидроцилиндра, опирается на гидравлически подпружиненный поршень с ограничением хода жестким упором от перемещения в направлении зоны поверяемых динамометров, а нажимной диск связан с поршнем нагружающего цилиндра податливыми кольцевыми мембранами, обеспечивающими минимальный зазор между диском и датчиком. При нагружении предельной для малого датчика нагрузкой подпружиненный поршень отступает, а нажимной диск ложится на торец поршня гидроцилиндра, рост нагрузки на малый датчик прекращается, дальнейший рост воспринимает группа датчиков, опирающихся на упоры траверсы.

На прилагаемом рисунке изображена гидрокинематическая схема заявляемой образцовой гидравлической силозадающей машины сжатия, основными агрегатами и узлами которой являются: силовая рама, состоящая из основания 2, траверсы 3, колонн 1, нагружающего гидроцилиндра 4 с поршнем 5, установленные в силовой цепи машины, образцовые датчики (эталоны) силы 6 и 7, опорная плита 9, пружинные подвески 10 с регулировочными винтами 11, упоры 12 траверсы, подпружиненный упругими мембранами диск 13, связанный с поршнем 5 посредством кольцевых упругих мембран для установки поверяемых датчиков силы (динамометров) 14, жесткий упор 15, выполненный в виде резьбовой кольцевой пробки, ограничивающей перемещение поршня 8, насосная установка 16, содержащая напорный клапан 17, сервогидравлический распределитель 18, редукционный клапан 19, электрический блок 20 задания (измерения) нагрузки, блок 21 измерения показаний нагрузки поверяемого датчика силы (динамометра) 14.

Описанная машина работает следующим образом. Предварительно опорная плита 9 с установленными на ней образцовыми датчиками 7 (вторичными эталонами) путем регулирования винтами 11 натяжения пружин 10 устанавливается в положение, при котором между упорами 12 и датчиками 7 остаются минимальные зазоры, исключающие нагружение датчиков 7, предварительно прошедших калибровку и идентификацию на первичном эталоне. Регулировкой положения упора 15 гидравлически подпружиненный поршень 8 устанавливается в положении, при котором между установленным на нем датчиком 6 и диском 13 с установленным на нем поверяемым динамометром 14 обеспечивается минимальный зазор, исключающий возможность нагружения датчика 6. Регулировкой давления в полости под поршнем 8 усилие его на упор 15 устанавливается несколько выше предельно допустимого на датчик 6.

Далее блоком 20 подается управляющий сигнал на сервогидравлический распределитель 18, рабочая жидкость поступает в гидроцилиндр 4, поршень 5 всплывает, начинается процесс нагружения поверяемого динамометра и эталонов машины с остановками в заданных реперных точках нагрузки, блок 21 индицирует показания нагрузки на поверяемый динамометр 14. Если предел измерения поверяемого динамометра 14 не превышает предела измерения эталона 6, весь процесс поверки проходит без учета показаний нагрузки эталонов 7. При поверке динамометров, нижний предел измерения которых выше предела измерения эталона 6, показания эталона 6, достигающие их предела, не учитываются; при этом дальнейшее нагружение эталона 6 прекращается, т.к. "подпружиненный" поршень 8 вместе с эталоном 6 отступает, а нагрузка на поверяемый динамометр 4 через диск 13 замыкается на торец поршня 5.

При поверке динамометров, нижние пределы измерения которых находятся в пределах измерения эталона 6, а верхние - в пределах измерения эталона 7, контроль показаний осуществляется последовательно вначале нагружения по эталону 6 до его предела, затем - по эталону 7, при этом при соотношении пределов нагружения эталона 6 и эталона 7 как 1:10 верхний предел первого и нижний предел измерения второго совпадают. При наличии штатных эталонов на предельные нагрузки Pmax и 0,1 Pmax общий диапазон нагружения составляет 100. После достижения верхней реперной точки эталона 6 (или нижней эталона 7) управление и контроль ведутся по эталону 7.

Таким образом, система нагружения и измерения обеспечивает возможность аттестовать динамометры (датчики силы) на предельные нагрузки в диапазоне предельных нагрузок эталонов 6 и 7.

Кроме этого (широкого диапазона измерения), машина позволяет, благодаря возможности беспроблемной смены эталонов, проводить поверку (аттестацию) датчиков силы (динамометров) широкого диапазона предельных нагрузок. Внедрение машины не сопряжено с какими-либо техническими и метрологическими проблемами.

Машина силозадающая (силоизмерительная) сжатия образцовая, включающая силовую раму, состоящую из основания и траверсы, соединенных колоннами, нагружающего гидроцилиндра, установленные в силовой цепи машины штатные датчики (эталоны) силы, систему измерения и индикации сил, гидравлическую систему нагружения, опоры для установки и передачи нагрузки через штатные эталоны поверяемым датчикам силы, гидравлические и электрические линии связей агрегатов машины, отличающаяся тем, что она снабжена подвешенной к траверсе на регулируемых пружинных подвесках опорной плитой с установленными на ней эталонами силы, контактирующими без нагрузки с вмонтированными в траверсу упорами, при этом в поршне нагружающего гидроцилиндра соосно с ним выполнена цилиндрическая расточка с сопряженным с ней плавающим гидравлически подпружиненным, ограниченным от перемещения в направлении зоны поверяемых динамометров жестким упором, поршнем, на котором установлен эталон силы на предельную нагрузку 0,1 предельной нагрузки эталонов, установленных на опорной плите, а на торце поршня нагружающего цилиндра через посредство податливых кольцевых мембран закреплен диск, контактирующий с эталоном при нагружении установленного на диске поверяемого динамометра.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике электрической связи и может быть использовано в системах контроля, управления и защиты грузоподъемных машин. .

Изобретение относится к области механики и к методам измерения. .

Изобретение относится к области метрологического контроля. .

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к оценке крутящего момента, и может быть использовано при изготовлении или при определении технического состояния и пределов действия моментных ключей.

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано при производстве и испытаниях весоизмерительных и силоизмерительных приборов. .

Изобретение относится к силоизмерительной технике, а именно к образцовым средствам задания и измерения силы. .

Изобретение относится к силоизмерительной технике, и может быть использовано при создании прецензионных силонагружающих и весосило-измерительных устройств, например, образцовых силозадающих машин, рабочих средств измерений и крановых весов.

Изобретение относится к области измерительной техники и касается создания средств калибровки динамометров. .

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения сил. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для калибровки датчиков усилий, контролирующих натяжение армоканатов защитных оболочек реакторов типа ВВЭР.

Изобретение относится к области весоизмерительной техники и направлено на упрощение конструкции и повышение точности и эффективности измерения силы, что обеспечивается за счет того, что при осуществлении контроля состояния устройства измерения силы с подвижным элементом передачи силы, через который сила, воздействующая на устройство измерения силы, передается на измерительный преобразователь, формирующий сигнал измерения, соответствующий приложенной силе, после чего сигнал преобразуют в форму, пригодную для индикации на дисплее, или передается для дальнейшей обработки. При этом, согласно изобретению, определяют, по меньшей мере, один параметр (М), который характеризует свободную подвижность элемента передачи силы или изменение упомянутой свободной подвижности во времени, причем параметр сравнивают, по меньшей мере, с одним пороговым значением и причем в зависимости от результата сравнения обнаруживают либо нормальное состояние, либо ограничение свободной подвижности элемента (передачи силы, и причем в случае, когда было обнаружено ограничение свободной подвижности, устройство измерения силы приводится в действие. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для поверки датчиков силы. Техническим результатом является повышение точности поверки канала нагружения датчик силы - гидроцилиндр. Способ поверки датчика силы заключается в том, что поверяемый датчик устанавливают на испытательную машину между образцовым силоизмерителем, жестко закрепленным на неподвижной траверсе машины, и подвижным штоком нагрузочного устройства так, чтобы прилагаемые усилия были направлены по его оси. Поверку датчика производят посредством сравнения показаний поверяемого датчика с показаниями образцового силоизмерителя машины при одновременном воздействии на них различных по величине и направлению усилий (растяжение-сжатие). Датчик поверяют совместно с гидроцилиндром, штоковую полость которого заполняют рабочей жидкостью до упора поршня в днище гидроцилиндра и герметично закрывают. 1 ил.

Изобретения относятся к области измерительной техники и могут быть использованы для поверки датчиков силы, используемых для испытаний авиационных конструкций. Способ позволяет проводить поверку датчика силы непосредственно на месте его использования. Устройство для осуществления способа содержит поверяемый датчик силы и образцовый силоизмеритель. При этом датчик силы, гидроцилиндр и образцовый силоизмеритель установлены в силовой цепочке, связывающей объект испытаний с жесткой опорой, шток гидроцилиндра с закрепленным на нем датчиком силы шарнирно соединен с объектом испытаний, а корпус гидроцилиндра с закрепленным на нем образцовым силоизмерителем шарнирно соединен с жесткой опорой. Технический результат заключается в упрощении процесса поверки непосредственно на стенде и сокращении времени испытаний. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к ручным инструментам для затяжки резьбовых соединений. Устройство затяжки резьбовых соединений с обеспечением точного крутящего момента при затяжке содержит комбинацию усилителя (100) крутящего момента с согласованным с ним и откалиброванным вместе с ним динамометрическим ключом (200). Динамометрический ключ (200) снабжен запоминающим устройством (250) для записи данных, характеризующих момент затяжки, и в запоминающем устройстве (250) хранится передаточное отношение (МА(МЕ)) усилителя (100) крутящего момента, определенное при калибровке. Способ калибровки устройства для затяжки включает определение передаточного отношения (МА(МЕ)) на основе по меньшей мере одного среднего значения, полученного по всему диапазону крутящего момента. Технический результат заключается в повышении точности при определении выходного крутящего момента. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стендам для прочностных испытаний летательных аппаратов, например крыльев самолетов. Устройство представляет собой конструкцию для крепления консоли/консолей крыла, расположенную на траверсе, на которой также расположена эластичная пневмокамера/пневмокамеры. Между траверсой и пневмокамерой/пневмокамерами может быть две или более шарнирно соединенных панели, оси шарниров которых параллельны хордам крыла, при этом ближняя из панелей закреплена на стенде жестко, а остальные соединены с траверсой домкратами, причем точкой крепления домкрата на траверсе является геометрический центр расположенной над ней поверхности крыла. Технический результат заключается в упрощении конструкции и повышении достоверности испытаний. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к динамической калибровке винтовых динамометров, используемых для измерения крутящих моментов на гребных валах в опытных гидродинамических лабораториях. Способ динамической калибровки винтовых динамометров включает измерение крутящего момента на валу винтового динамометра и приложение импульсного динамического воздействия к валу путем разрыва гибкой связи между шкивами. При этом одновременно с измерением винтовым динамометром крутящего момента измеряют дополнительным динамометром усилие разрыва упомянутой гибкой связи и по результатам измерения корректируют чувствительность преобразователя момента динамометра в электрический сигнал в зависимости от величины опорного момента инерции винтового динамометра. Техническим результатом изобретения является улучшение корректировки чувствительности винтового динамометра. 2 ил.

Изобретение относится к приборостроению, в частности к способам испытания подшипниковых опор ротора, и может быть преимущественно использовано при определении предварительного осевого натяга подшипников качения ротора. Способ включает возбуждение собственных колебаний вала ротора и измерение параметров колебаний. Для каждого типа роторов, имеющих в опорах подшипники качения, выводятся экспериментальным путем зависимости относительной частоты пика от установки предварительного натяга. Для измерения и контроля силы предварительного натяга в конструкцию ротора предварительно вносят изменения: вдоль оси вала ротора между регулировочным винтом установки предварительного натяга и пружиной при минимуме вмешательства в конструкцию узла устанавливается датчик силы, а на корпус ротора в области передней опоры на одной оси с направлением приложенной силы удара крепится датчик виброускорения. Воздействуя силовым импульсом малой длительности (т.е. упругим ударом), получают отклик виброускорения, что позволяет вычислить относительную частоту пика и сопоставить ее с показаниями датчика силы. Проделав эксперимент для всего рабочего диапазона установки предварительного осевого натяга, получают зависимость относительной частоты пика от величины установки предварительного натяга. Технический результат заключается в повышении точности определения осевого натяга. 2 ил., 1 табл.
Наверх