Способ контроля жесткости упругих элементов и устройство для осуществления этого способа

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ

Союз Советскмн

Соцр ааистимеских

Республик (») 622438 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.11.74 (21) 2078180/28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет(43) Опубликовано25.07.76.Бюллетень №27 (45) Дата опубликования описания17.09.76

2. (51) M. Кл.

G 01 М 5/00

9 01 ?. 1/10

G 01 В 17/04

Гасударственный комитет

Саввтв Министров СССР па делан изобретений н открытий (53) УДК620.166:

:539.313{ 088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Ерофеев, П. Ф. Соколов и С. А. Швецов (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЖЕСТКОСТИ УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ЭТОГО СПОСОБА

Изобретение относится к технике контроля качества упругих чувствительных элементов и предназначено для применения в автоматических установках контроля жесткости пружин, мембран, сильфонов и т.п.

Известен способ контроля жесткости упругих элементов, при котором у установленного упруг ого элемента фиксируют начало отсчета деформаций, нагружают силой, прекрашают нагружение через некоторый промежуток времени, измеряют силу и деформацию и по их отношению судят о жесткости упругого элемента. Устройство, в котором осушествляют этот способ, содержит нагружающий механизм, датчик силы, датчик деформаций и блок деления. Однако для такого способа необходима фиксация начала отсчета деформаций (1) .

Известны способы контроля жесткости, при которых одну из величин {силу или деформацию) задают, измеряют другую величину и по ее значениям судят о жесткости.

В одном из таких известных способов у установленного упругого элемента при нагружении силой автоматически фиксиру2 ют начало отсчета деформаций, прекращают нагружение при достижении заданного значения силы, измеряют деформацию и по ее значениям судят о жесткости упругого элемента. Устройство, в котором осушествляют этот способ, содержит нагружаюший механизм и груз, создающий заданную силу, а также измеритель деформаций с электромеханической системой фиксации начале ла отсчета деформаций. Недостатком такого способа является необходимость некоторого времени для фиксации показаний измерителя деформаций )2) .

Известен также способ, заключаюшийся в том, что у установленного упругого элемента автоматически фиксируют начало огсчета деформапий, деформируют элемент, прекрашают деформацию при заданном ее

О значении, измеряют деформируюшую силу и по ее значениям судят о жесткости.

Устройство, в котором осуществляют этот способ, содержит нагружакнций механизм, силоизмеритель и электромеханичеср5 кую систему для автоматической фиксации начала отсчета и останова нагружения при заданном значении деформаций ГЗ,).

Однако изноженныи способ контроли не обеспечивает достаточно высокий уровень производительности, позволяющий ввести рентабеньную автоматизацию, так как и необходимость фиксации начала отсчета и необходимость останова нагружения цля измерений не позволяют применять высокоскоростные режимы нагружения без потери точности.

Дпя повышения производительности и автоматизации контроля упругих элементов до деформации выбирают два предела деформируюшей силы и постоянную скорость деформации элемента, установленный элемент деформируют с постоянной выбранной скоростью, непрерывно измеряют деформируюшую силу, определяют время, в течение котороrîo з нHа ч е нHиHя H с и л ы находятся в выбранных пределах, и по величине этого времени судят о жесткости упругого элемента, При постоянной скорости деформации время, в течение которого значения силы находятся в заданных пределах, пропорционапьно деформации упругого элемента при изменении приложенной силы от нижнего цо верхнего предела, а следовательно — обратно пропорционально жесткости элемента.

Устройство для осуществления предложенного способа содержит механизм нагружения дпя деформации контролируемого упругого элемента с постоянной скоростью, частотный датчик деформируюшей силы, присоединенные последовательно к датчику пс лосовой фильтр, выпрямитель, интегратор, амплитудный селектрр и механизм разбраковки.

При таком способе контроля упругих элементов и таком выполнении устройства дпя осуществления этого способа все измерительные операции не ограничивают скорости и не требуют остановки процесса нагружения, что позволяет применять высокоскоростные режимы без снижения точности измерения.

Контроль жесткости упругих элементов производят следующим образом.

До начала контроля дпя деформируюшей силы выбирают цва предела, не превышак шие допустимых нагрузок на упругий элемент, и скорость деформации, обеспечивающую необходимую производительность. Упругий элемент устанавливают в деформируюший механизм и деформируют его с постоянной выбранной скоростью. При этом деформирующую силу непрерывно измеряют силоизмерителем. Результаты измерения также непрерывно сравнивают с двумя выбранными пределами и затем по результатам сравнения определяют время, в течение которого измеренные значения силы находятся в выбранных дпя них двух пределах. По полученной величине этого времени судят о жесткости контролируемого упругого элемента.

На чертеже дана функциональная схема устройства для осушествпения предложенного способа контроля жесткости упругих д элементов.

Оно имеет механизм 1 нагружения, привод которого (на схеме не показан) выполнен со стабилизацией постоянства скорости. Механизм 1 снабжен динамометром 2, дб на котором установлен индуктивный датчик 3, включенный в контур высокочастотного генератора 4. К выходу генератора4 подключены последовательно частотный полосовой фильтр 5, выпрямитель 6, интеграЩ тор 7, амплитудный селектор 8 и механизм разбраковки (на схеме не показан). Устройство снабжено командоаппаратом 9, который связан с механизмом 1, интегратором 7 и амплитудным селектором 8.

25 После установки уцругого элемента 10 в рабочую позицию включают привод механизма 1 нагружения, и последний начинает двигаться в награвлении упругого элемента 1О. После соприкосновения начинаИ ется его деформация с постоянной скоростью.

Нарастаюшее усилие деформаций преобразуется динамометром 2, индуктивным датчиком 3 и генератором 4 в частоту

Зб электрических колебаний. При попадании частоты генератора в полосу пропускания фильтра 5 на выходе выпрямителя 6 появляется импульс напряжения. Амплитуда импульса цостоянна, но длительность равна

4О времени, в течение которого значения деформируюшей силы находятся в пределах, вь-деленных попосовым фильтром. Интегратор 7, интегрируя поступивший прямоугольный импульс, вырабатывает напряжение, величина которого пропорциональна длительности входного прямоугольного импульса и, следовательно, деформации упругого элемента при изменении нагружаюшей силы от нижнего до верхнего пределов, в соответствии с границами полосы фильтра 5.

По достижении механизмом 1 положения, достаточного для выхода частоты генератора за верхний предел полосы фильтра, командоаппарат 9 подключает амплитудный

@ селектор 8. В зависимости от величины напряжения на выходе интегратора амплитудный селектор 8 вырабатывает один из трех сигналов, соответствуюший одной из трех зон жесткости упругого элемента—

"меньше", "норма, "больше". Эти игнапы

522438 выводятся на механизм разбраковки (не показан на схеме), который в соответствии со значением сигнала автоматически разбраковывает упругие элементы, Применение изобретения позволяет значительно повысить производительность контроля упругих элементов, что делает рентабельной автоматизацию этой операции.

Формула изобретения

1. Способ контроля жесткости упругих элементов, заключаюшийся в том, что упругий элемент деформируют и измеряют деформируюшую си у, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью повышения производительности и автоматизапии контроля, до деформации выбирают два предела деформируюшей силы и постоянную скорость де- 20 формации элемента, элемент деформируют с постоянной выбранной скоростью, нецре6 рывно измеряют деформируюшую силу, определяют время, в течение которого значения силы находятся в выбранных пределах, и по величине этого времени судят о жесткости упругого элемента.

2. Устройство для осушествления способа

rto и. 1, ссдержашее нагружаюший механизм для деформации контролируемого упругого элемента с постоянной скоростью, датчик деформируюшей силы с частотным выходом, присоединенные последовательно к датчику полосовой фильтр, выпрямитель, интегратор, амплитудный селектор и механизм разбраковки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство Y 200853, М. Кл. & 01 М 5/00, 1967.

2. Авторское свидетельство ¹ 257093, М. Кл. Я Ol I 1/02, 1970.

3. Авторское свидетельство № 238198, М. Кл. С 01 М 13/00, 1969 (прототип).

Составитель Ю. Востриков

Редактор Т. Шагова Техред И, Ковач Корректор E. 10 ас

Заказ 4883/364 Тираж 1029 Подписное

БИИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

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