Способ контроля усилия сочленения упругих элементов контактной пары

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii 750439 (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву(22) Заявлено 10.01.78 (2! ) 2570164/24-07 (51)М. Кл.

G 05 В 23/00 с присоединением заявки J%—

Государственный комитет (23) ПриоритетОпубликовано 23.07.80. Бюллетень ¹ 27 по делам изобретений и открытий (53) УДК621,318, . 56. 004.5 (088. 8) Дата опубликования описания 25.07.80

В. В. Казаков, А. Е. Меланченко, B. Н. Васильев, E. В. Михайлов, Ю. К. Тарыгин и О. В. Козырев (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ УСИЛИЯ СОЧЛЕНЕНИЯ

УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНТАКТНОЙ

ПА Р61 (Изобретение относится к области ия м ерений и может быть ис пользов ано в радиотехнической, электротехнической, электронной и ряде других областей промышленности, для контроля усилий контактирования контактных пар релейных уст ройств, разъемов и т, п.

Известен способ контроля усилий сочленения или расчленения контактных пар, заключающийся в механическом воздействии на контактируемую пару и регистрации тО частот собственных механических колебаний контактируемых пар (1). При этом способе сочлененную пару упругих материалов с укрепленными на них тензодатчи15 ками подвергают воздействию вибрапии с различными ускорениями, далее по собственной частоте колебаний для каждою из материалов определяют моменты расчленения упругих материалов.

Недостатком этого способа является незначительная точность контроля усилий.

Это обусловлено тем, что расчленение материалов может произойти и при незначи2 тельных нагрузках на со.-тлененные материалы из-за влияния Фактора продолжительности воздействия. Даже незначительные вибрадии, действующие продолжительное время, могут привести к расчленению контактируемых пар. Другим недостатком этого способа является значительная технологическая сложность выполнения последовательности оперений, которые во многих случаях невыполнимы. Например, не всегда можно подвергать импульснътм воздействиям контактнруемые материалы, находящиеся в готовом изделии, иэ-эа наличия других элементов, имеютпих собственные резонансные частоты, близкие к частотам контактной пары.

Известен также способ определения усилий сочленения контактных пар упругих материалов, основанный на воэдейст вии на контактирующие материалы линейных ускорений j2) .

Этот способ предусматривает вращение контактирующих материалов с увеличивающейся скоростью до момента расчленения

3 75 04 пары. По скорости вращения определяют величину усилий, действовавших на контактирующие материалы. Недостатком этого способа является невозможность во многих случаях, например, в работающей

5 аппаратуре, определения момента расчленения, когда невозможно подсоединение специальной аппаратуры к контактам для определения момента отрыва. Кроме того, даже при незначительных линейных размерах контактирующих материалов появляют ся тангенциальные составляющие, уменьшающие величину действительных нормальных нагрузок, что увеличивает погрешность определения усилий сочленения контактных пар.

Известен также способ основанный на воздействии на один иэ контактирующих элементов до момента расчленения им— пульсными усилиями, например механичес- 20 кими ударами различной амплитуды и длительности, и исследовании спектров колебательных процессов, по которым определяют усилия сочленения (расчленения) упругих материалов $3).

Недостатком этого способоа является низкая точность определения величины усилий сочленения, обусловленная непродолжительностью измерений, так как моменты определения спектральных характеристик синх- З0 ронизированы с моментами расчленения упругих пар. Например, контакты реле после импульсного воздействия быстро вращаются в исходное состояние и демпфирую тсяб 35

Белью изобретения является повышение точности определения величины усилий сочленения контактных пар.

Поставленная цепь достигается эа счет того, что на один из контактирующих элементов воздействуют усилием монотонно возрастающим по величине, направленным против действия определяемого уси- 45 лия, и импульсным усилием постоянной длительности и амплитуды относительно постоянно возрастающей нагрузки так, что первое вступление переходного про- . цесса после Окончания импульсной нагруз-50 ки направлено на уменьшение монотонно возрастающего усилия, о величине усилий сочленения судят по значению монотонно возрастающего усилия в момент максимального увеличения амплитуды первого вступления переходного процесса.

На фиг. 1 приведена схема, поясняющая способ на примере плоских реле.

Э с 4

На фиг. 2 — функциональная эависи-:

MocTb контролируемого усилия от времени.

На схеме изображены контактирующие пружины 1 и 2 реле, контакт 3 детали, источник 4 монотонно возрастающего усилия, источник 5 импульсного усилия, сумматор 6 усилий, анализатор 7 амплитуды переходного процесса, индикатор 8.Рмонотонно возрастающее усилие, а F— импульсное усилие, F =F+ Ы вЂ” усилие, приложенное в направлении расчленения упругих элементов, Fg — определяемое усилие сочленения контактирующих элементов. Ко входам сумматора 6 подсое.-динены выходы источников 4 и 5 постоянно возрастающего и импульсного усилия.

Первый выход сумматора 6 усилий механически соединен с одним иэ сочлененных элементов пружины 1, второй вход электрически соединен со входом BHIIIIHBBTopQ

7 амплитуды переходного процесса, выход которого соединен со входом источника

4 монотонно возрастающего усилия, второй выход которого соединен со входом индикатора 8.

На фиг. 2, где показана функциональная зависимость контролирующего усилия

o T BPeM=HHi t 2 t. i t 4 t 5, t n i. t n длительность импульсного воздействия усилий в различные моменты времени;

Ug, Ug, 0 — амплитуды первого вступления переходного процесса, обусловленная реакцией плоских пружин реле на импульсное воздействие. Зля определения усилия сочленения Г2 с выхода источника

4 монотонно возрастающего усилия через сумматор 6 ус..лий к пружине 1 прикладывают во времени от 0 до 6 возрастающее усилие F . B момент времени 1 к монотонно воэрастаюц.-ему усилию F через сумматор 6 от источника 5 импульсного усилия прикладывают усилие Ь F длительностью (. - 4 с постоянной относительно возрастающего усилия F амплитудой.

В момент времени с помощью анализатора 7 амплитуды переходного процесса измеряют амплитуду первого вступления переходного процесса. Так как Г )

o (F+ ь Г =Р, то пружины 1 и 2 находятся в сочлененном состоянии и амплитуда первого вступления переходного процесса невелика. При дальнейшем возрастании усилия F расчленение между пружинами не происходит, но в момент времени 1„,, наступает F> =F< = Г+ЬР и в дальнейшем становится V< F< . Происходит расчленение пружины 1 и 2, и между ними появля39

6 изобретения

Фо р м у л &

Способ контроля усилия сочленения упругих элементов контактной пары путем воздействия на один иэ упругих элементов импульсного усилия, о т л и ч a toшийся тем, что, с целью повышения точности контроля, HB указанный упругий элемент воздействуют дополнительно усилием монотонно возрастающей величины, направленным против направления дейст вия контролируемого усилия, длительность и амплитуду импульсного усилия поддерживают постоянной в процессе контроля, его направление совмещают с направл нием дополнительного усилия, измеряют амплитуду первого вступления возникающего переходного процесса и о величине усилия сочленения судят по величине дополнительного усилия в момент максимального увеличения амплитуды первого вступления переходного процесса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Витенберг М. И. Расчет электромагнитных реле. Энергия, М., 1975, с, 24 9-25 3.

2. Авторское свидетельство СССР

No 444400771177, хл, Н 01 Н 49/ОО, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР

No 377644, кл. Н 01 Н 49/00, 1 9 70 (прототип!, 5 7З 04 ется зазор. В этот момент времени амплитуда U> первого вступления переходного процесса резко возрастает, в результате чего в момент максимального увеличения амплитуд срабатывает анализатор 7 ампли- > туды переходного процесса, выходной сит нал которого дает команду на прекращение роста усилия в источник 4.

Значение зафиксированного усилия источника 4 регистрируется индикатором 8, по показаниям которого судят о величине усилий сочленения пружин 1 и 2.

Очевидно, что ошибка в определении усилий расчленения или сочленения в данном случае будет определяться, в основном, параметрами импульсного воздействия. которые можно выбрать с учетом требуемой точности измерений, напркмер ампли туда и длительность импульсного воздействия может быть невелика, а частота повторения выбрана достаточно большой и может быть оптимизирована относительно длительности переходного процесса.

Сравнительные испытания предлагаемого способа с известными показали, что погреш- ность в определении усилий сочленения может быть снижена в 2-3 раза, особенно при измерении малых (до 10 г) нагрузок.

В общем случае предлагаемый спосоо может быть использован также для контроля прочностных характеристик различных монолитных материалов, когда требуется проведение срочных испытаний с повышенной точностью.

750439

F) удил. 3 Ф

Фиг. Г

Составитель Ю. Макарычев

Редактор П. Горькова Техред А. Куликовская Корректор М. Пожо

Заказ 4656/37 Тираж 956 Подписное

ЦНИИПИ Государственного .комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, -35 Раушскаи наб., д. 4/5

Фютиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4