Имитатор входного механического импеданса руки человека

 

ПД ЙЙ1Й1 :. (6!) Дополнительное к авт. свид-ву y380968j (g7) Эаявлено 060578 (21) 2614331/18 — 28 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

Опубликовано 30.1179. Бнзллетень ¹ 44

Дата опубликсвания описания 30.1179 (51}М. Кл.

G 01 Н 1/08

С 01 М 7/00

25 В 21/00

Государственный комнтет

СССР по делам нзобрете ни и н открытнй (53) УДК 620.178. . 53 (088.8) (72) Авторы изоб етения

В,.С„Ванаев, Н.C.Ванаева, Ю.М.Васильев, В.В,Голиков, А.Ф.Горячий и Е.С.Петрашкин

Специальное констр кторское бюро Всесоюзного центрального научно-исследовательского института охраны труда ВЦСПС (54) ИМИТАТОР ВХОДНОГО МЕХАНИЧЕСКОГО ИМПЕДЛНСД

РУКИ ЧЕЛОВЕКА

Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим возможность воспроизведения динамических характеристик руки человека при испытании механизированного инструмента, например пневматических и электрических ручных машин вращательного и ударновращательно -о действия на вибрацию, и предназначено для имитации входного механического импеданса руки .оператора для случая одновр менно вращательных и продольных колебаний инструмента при моделировании динамических систем оператор-машина, Известны средства, моделирующие динамические свойства руки человека, предназначенные для воспроизведения входного механического импеданса руки оператора и предст авл яющие собой пружинно-демп4 ирующие устройст- 20 ва, состоящие из пружины, имитирующей жесткость руки, и дросселя, гидравлическое сопротивление которого воспроизводит активное сопротивление руки оператора.

Имитаторы имеют цилиндр, заполненный вязкой жидкостью и закрытый верхней и нижней крышками, имеющими отверстия с сальниками, сквозь которые

30 проходит подпружиненный шток.

Недостатком таких средств явля= ется то, что они способны обеспечивать перемещение только в одном линейном направлении, По авт,св. 9380968 известен имитатор входного механического импеданса руки человека, содержащий имитационную массу, основную регулировочную пружину, электромагнитный демпфер и цилиндр с размещенным в нем стаканом.

В этом имитаторе динамические характеристики могут воспроизводиться только в осевом направлении. Изза этого .имитатор может быть использован только на тех стендах, на которых испытываются ручные машины с вибрацией в осевом направлении.

Целью изобретения является воспроизведение импеданса руки также и при крутильных колебаниях механизированного инструмента.

Для этого предлагаемый имитатор снабжен второй регулировочной пружиной с противоположной навивкой, "лзмещенной внутри первой пружины, обе пружины жестко закреплены посредством установочных колец одними концами на корпусе электромагнитного демпфера, а другими — на шайбе

700786 цилиндра, установленного с возможностью совершения относительно ста кана одновременно вращательных и продольных колебаний. При этом пружины выполнены с параметрами, обеспечивающими восприятие одинаковой осевой деформации от одного по величине нагружающего вращательного момента.

На. чертеже изображен предлагаемый имитатор.

Он содержит упругий Ьлемент, выполненный в виде двух вставленных одна в другую регулировочных пружин 1 и 2, Пружины имеют противоположную навивку. При этом Пара" метры пружин (толщина проволок, диаметр пружин, шаг) выбирают такие, что они имеют одинаковую осевую деформацию от одного и того же вращательного относительно оси момента.

Конструкция соединения этих пружин обеспечивает отсутствие деформацион" ных перемещений вдоль оси при при.ложении вращательного момента. Это достигается тем, что с одной стороны концы пружин жестко закреплены с помощью установочного кольца 3 на сердечнике 4 электромагнитного демпфера,, имитирующего всякое трение руки,, а с другой стороны — с .помощью установочного кольца 5. Жестко скрепленные друг с другом, концы пружины закреплены на цилиндре 6, который представляет собой часть имитационной массы. К имитационной массе также относятся все элементы, жестко закрепленные на цилиндре

6. Это установочное кольцо 5, шайба 7, на которой устанавливается кольцо 5, посадочное кольцо 8 для крепления инструмента, а также упру-. гий элемент 9 и замкнутое кольцо 10, корончатая с вырезами часть которого входит в зазор магнитопровода 11 электромагнитного демпфера с катушкой L2. Магнитопровод 11 имеет радиальные вырезы, что сбесйечивает пере=ечение магнитных линий кольцом 10 как в направлении вдоль оси, так и при вращении относительно оси.

Цилиндр 6 может перемещаться как вдоль, так и относительно стакана

13, закрепленного на сердечнике

4 с помощью шариков 14, размещенных в гнездах на внешней поверхности стакана 13.

Работа устройства заключается

В сл цующем.

Во время испытания на вибрацию имитатор вместе с ручным инструментом, например гайковертом, прижимается к приемнику узла, воспроизводящего обрабатываемую среду (на чертеже не показаны) . Под действием усилия натяжения цилиндр 6 перемещается на шариках 14, пружины 1 и 2 сжимаются, замкнутое корончатое кольцо 10 входит в магнитное поле

)p демпфера. При включении ручного инструмента в работу последний возбуждает продольные и крутильные колебания частей 5.6.7.8.9.10 имитатора, что приводит к возникновению определенных частотнозависимых сил. препятствующих перемещению корпуса ручного инструмента. Имитатор обеспечивает колебательный режим закрепленного в нем инструмента такой же, как в руках оператОра В конкретном частотном диапазоне. Испытание может быть повторено при включении вращения инструмента в противоположном направлении (для реверсивного инструмента) .

25 Предлагаей имитатор позволяет испытывать на вибрацию широкий класс ручных инструментов враща. ельного и ударно-вращательного типа„включая и реверсивные, например гайковерты, 30 отвертки, сверлильные машины и т.д, Формула изобретения

1. Имитатор входного механич<-: коЗ5 го импеданса руки человека по авт, св. Р380968, отличающийся тем, что, с целью воспроизведения импеданса руки также и при крутильных колебаниях механизированного инструмента, он снабжен второй оегулировочной пружиной с противоположной навивкой, размещенной внутри первой пружины, обе пружины жестко закреплены посредством установочных

4с колец одними концами на корпусе электромагнитного демпфера, а другими — на шайбе цилиндра, установленного с возможностью совершения относительно стакана одновременно вращательных и продольнь:х колебаний.

2. Имитатор по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что пружины выполнены с параметрами, обеспечива-ощими восприятие одинаковой осевой деформации от одного по величине нагружающего вращательного момента.

7007 6

Составитель Н.Аксенова

Техред Л. Алферова Корректор Е.Папп

Редактор 0.10ркова

Заказ 7376, 33

Тираж 766 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4