RU130396U1 - AUTOMATED STAND FOR CONTROL OF OUTPUT CHARACTERISTICS OF SPIRAL SPRINGS - Google Patents
AUTOMATED STAND FOR CONTROL OF OUTPUT CHARACTERISTICS OF SPIRAL SPRINGS Download PDFInfo
- Publication number
- RU130396U1 RU130396U1 RU2012146772/28U RU2012146772U RU130396U1 RU 130396 U1 RU130396 U1 RU 130396U1 RU 2012146772/28 U RU2012146772/28 U RU 2012146772/28U RU 2012146772 U RU2012146772 U RU 2012146772U RU 130396 U1 RU130396 U1 RU 130396U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- control unit
- analog
- measurement
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области измерительной техники и может быть использована для автоматизированного определения величины момента, создаваемого плоской спиральной пружиной или торсионом с неограниченным углом закрутки, плоской пружины, селективного подбора близких по характеристикам пружин с заданной точностью, контроля качества этапов технологического процесса их изготовления. Автоматизированный стенд контроля выходных характеристик спиральных пружин включает в себя выходной вал 1 стенда, соединенный с зажимом 2 внутреннего конца испытуемой пружины 3, зажим 4 наружного конца испытуемой пружины 3, связанный с входным валом 8 стенда, соединенным через редуктор 38 с электродвигателем 9, который подключен к выходу блока 10 управления приводом, блок 5 реверсирования, счетчик 11 импульсов, вход которого связан с выходом датчика 7 угла, а информационный выход с дешифратором 12 конца измерения, компаратор 13, вход которого подключен к фотоприемнику 14, связанному с источником 15 света через зеркало 16 оптической системы 17, интегратор, выход которого связан со входом аналого-запоминающего блока 19, выход которого соединен с входом блока 20 управления током, информационный выход которого подключен к входу аналого-цифрового преобразователя 21, информационный выход которого соединен с входом регистратора 22, а запускающий выход с запускающим входом регистратора 22, регулировочное устройство 25, коромысло 27, подвижный балансировочный груз 26, тяговая обмотка 28 электромагнита, подключенная к управляющим выходам блока 20 управления током, сердечник 29 электромагнита, установленный на первом плече коромысла 27, которое жестко закреплено на выходном валу 1 стенда, а на втором плече коромысла 27 установлено зеркало 16 оптической системы и подвижный балансировочный груз 26 механически соединенный с регулировочным устройством 25, ключ 39, блок 32 запуска измерения, узел 30 сцепления, который связывает входной вал датчика 7 угла с входным валом 8 стенда, а его управляющий вход подсоединен к управляющему входу ключа 39, первому входу первого элемента И 37, выход которого через блок 5 реверсирования подключен к выходу блока 10 управления приводом и электродвигателю 9, выходной вал которого через редуктор 38 соединен с входным валом 8 стенда, и выходу блока 24 управления сцеплением, первый вход которого соединен с первым выходом блока 32 запуска измерения, а второй вход связан с установочными входами счетчика 11 импульсов, аналого-запоминающего блока 19, интегратора 18 и выходом первого элемента ИЛИ 31, первый вход которого подсоединен ко второму выходу блока 32 запуска измерения, третий выход которого связан с первым входом блока 10 управления приводом, а второй вход первого элемента ИЛИ 31 подключен к выходу второго элемента И 33, первый вход которого соединен с выходом элемента НЕ 34, второй вход связан с выходом регистратора 22 и первым входом третьего элемента И 23, выход которого соединен со вторым входом блока 10 управления приводом, а второй вход подключен к выходу дешифратора 12 конца измерения, входу элемента НЕ 34 и первому входу второго элемента ИЛИ 35, второй вход которого подсоединен к тактовому выходу счетчика 11 импульсов, а выход соединен с третьим входом блока 10 управлении приводом и первым входом четвертого элемента И 36, выход которого подключен к запускающему входу аналого-цифрового преобразователя 21, а второй вход подключен к выходу компаратора 13, вход которого соединен с выходом фотоприемника 14, вход которого через зеркало 16 и оптическую систему 17 связан с источником 15 света, ко второму входу первого элемента И 37, входу ключа 39 и запускающему входу аналого-запоминающего блока 19, выход которого соединен с входом блока 20 управления током, выход которого связан с информационным входом аналого-цифрового преобразователя 21, информационный выход которого соединен с информационным входом регистратора 22, запускающий вход которого подключен к запускающему выходу аналого-цифрового преобразователя 21, причем входные валы датчика 7 угла и узла 30 сцепления, входной вал 6 стенда и выходной вал 1 стенда расположены на опорах соосно. В автоматизированном стенде контроля выходных характеристик спиральных пружин тяговая обмотка 28 электромагнита снабжена магнитопроводом. В автоматизированном стенде контроля выходных характеристик спиральных пружин узел 30 сцепления выполнен в виде электромагнитной муфты. В автоматизированном стенде контроля выходных характеристик спиральных пружин сердечник 29 магнита имеет специальную геометрическую форму профиля. В автоматизированном стенде контроля выходных характеристик спиральных пружин электродвигатель 9 снабжен элекромагнитной муфтой торможения. Заявляемый автоматизированный стенд контроля выходных характеристик спиральных пружин позволяет увеличить точность измерения за счет предварительной балансировки подвижным грузом на коромысле, т.е. исключить систематическую погрешность измерения, а также точности срабатывания компаратора путем установки зеркала на плечо коромысла, а за счет введения в конструкцию электромагнита расширить диапазон измерения моментов пружины или торсиона, для исследовании которого достаточно заменить зажимы на торцевые, а для контроля плоских пружин схема зажима практически не изменяется, уменьшить время исследования пружины, которое определяется для каждой точки измерения только временем преобразования аналого-цифрового преобразователя и регистратора, а не за счет блока задержки из функциональной схемы контроля прототипа. В результате сбора и обработки информации о характеристиках некоторого количества пружин можно по заданной программе обработки информации заложенной в регистраторе подобрать пружины с близкими характеристиками с заданной точностью.The utility model relates to the field of measurement technology and can be used to automatically determine the magnitude of the moment created by a flat spiral spring or torsion bar with an unlimited twist angle, a flat spring, the selective selection of springs close in characteristics with a given accuracy, quality control of the stages of the technological process of their manufacture. An automated test bench for controlling the output characteristics of coil springs includes an output shaft 1 of the bench connected to a clamp 2 of the inner end of the test spring 3, a clamp 4 of the outer end of the test spring 3 connected to the input shaft 8 of the bench connected through a gearbox 38 to an electric motor 9, which is connected to the output of the drive control unit 10, the reversing unit 5, a pulse counter 11, the input of which is connected to the output of the angle sensor 7, and the information output with a decoder 12 of the end of the measurement, a comparator 13, the input of which is is connected to the photodetector 14, connected to the light source 15 through the mirror 16 of the optical system 17, an integrator, the output of which is connected to the input of the analog-storage unit 19, the output of which is connected to the input of the current control unit 20, the information output of which is connected to the input of the analog-to-digital converter 21, the information output of which is connected to the input of the recorder 22, and the trigger output with the trigger input of the recorder 22, adjusting device 25, rocker 27, movable balancing load 26, traction winding 28 electromagnet a, connected to the control outputs of the current control unit 20, an electromagnet core 29 mounted on the first arm of the rocker arm 27, which is rigidly mounted on the output shaft 1 of the stand, and on the second arm of the rocker arm 27 there is a mirror 16 of the optical system and a movable balancing weight 26 mechanically connected to adjustment device 25, key 39, measurement start block 32, clutch assembly 30 that couples the input shaft of the angle sensor 7 to the input shaft 8 of the bench, and its control input is connected to the control input of the key 39, the first the first element And 37, the output of which through the reversing unit 5 is connected to the output of the drive control unit 10 and the electric motor 9, the output shaft of which through the gearbox 38 is connected to the input shaft 8 of the stand, and the output of the clutch control unit 24, the first input of which is connected to the first output block 32 start measurement, and the second input is connected to the installation inputs of the counter 11 pulses, analog-memory unit 19, integrator 18 and the output of the first element OR 31, the first input of which is connected to the second output of block 32 start measurement the second output of which is connected to the first input of the drive control unit 10, and the second input of the first OR element 31 is connected to the output of the second AND element 33, the first input of which is connected to the output of the HE element 34, the second input is connected to the output of the recorder 22 and the first input of the third element 23, the output of which is connected to the second input of the drive control unit 10, and the second input is connected to the output of the decoder 12 of the end of the measurement, the input of the element 34 and the first input of the second element OR 35, the second input of which is connected to the clock output counter and 11 pulses, and the output is connected to the third input of the drive control unit 10 and the first input of the fourth element And 36, the output of which is connected to the triggering input of the analog-to-digital converter 21, and the second input is connected to the output of the comparator 13, the input of which is connected to the output of the photodetector 14 whose input through the mirror 16 and the optical system 17 is connected to the light source 15, to the second input of the first element And 37, the input of the key 39 and the triggering input of the analog-memory unit 19, the output of which is connected to the input of the current control unit 20, you the course of which is connected with the information input of the analog-to-digital converter 21, the information output of which is connected to the information input of the recorder 22, the triggering input of which is connected to the triggering output of the analog-to-digital converter 21, the input shafts of the angle sensor 7 and the clutch assembly 30, the input shaft 6 of the stand and the output shaft 1 of the stand are located on the bearings coaxially. In an automated test bench for the output characteristics of coil springs, the traction coil 28 of the electromagnet is equipped with a magnetic circuit. In the automated test bench for controlling the output characteristics of the coil springs, the clutch assembly 30 is made in the form of an electromagnetic clutch. In an automated test bench for controlling the output characteristics of spiral springs, the magnet core 29 has a special geometric profile shape. In an automated test bench for controlling the output characteristics of coil springs, the electric motor 9 is equipped with an electromagnetic braking clutch. The inventive automated test bench for controlling the output characteristics of coil springs allows to increase the measurement accuracy due to preliminary balancing with a moving load on the beam, i.e. to eliminate the systematic measurement error, as well as the accuracy of the comparator by installing a mirror on the rocker arm, and by introducing into the design of the electromagnet to expand the measuring range of the moments of the spring or torsion, for the study of which it is enough to replace the clamps with end clamps, and to control flat springs the clamp pattern is practically not changes, reduce the time of examination of the spring, which is determined for each measurement point only by the conversion time of the analog-to-digital converter and reg an itrator, and not at the expense of the delay unit from the functional prototype control circuit. As a result of the collection and processing of information about the characteristics of a certain number of springs, it is possible to select springs with close characteristics with a given accuracy according to a given information processing program embedded in the registrar.
4 з.п. ф-лы, 1 ил. 4 s.p. f-ly, 1 ill.
Description
Полезная модель относится к области измерительной техники и может быть использована для автоматизированного определения величины момента, создаваемого плоской спиральной пружиной или торсионом с неограниченным углом закрутки, плоской пружиной, работающей на изгиб, селективного подбора близких по характеристикам пружин с заданной точностью, контроля качества этапов технологического процесса их изготовления.The utility model relates to the field of measuring technology and can be used to automatically determine the magnitude of the moment created by a flat spiral spring or torsion bar with an unlimited twist angle, a flat spring that works on bending, selective selection of springs close in characteristics with a given accuracy, quality control of process steps their manufacture.
Известно устройство контроля крутящих моментов спиральных пружин согласно а.с. СССР SU №1081446, G01L 3/10, опубл. 23.03.1984 г., бюллетень №11, содержащее основание, гнездо, закручивающий шпиндель с жестко закрепленным на нем контрольным рычагом, датчик и электромеханический привод, связанный с закручивающим шпинделем.A device for controlling the torque of coil springs according to A.S. USSR SU No. 1081446,
Устройство для измерения момента спиральных пружин согласно а.с. СССР №777504, G01L 3/10, опубл. 07.11.1980 г., бюллетень №41 содержит подвижную часть, установленную в корпусе с помощью растяжек, датчик углового положения подвижной части, усилитель, моментный датчик в виде постоянного магнита, закрепленного на подвижной части, и неподвижных катушек и компенсатор жесткости растяжек.Device for measuring the moment of coil springs according to A.S. USSR No. 777504, G01L 3/10, publ. 11/07/1980, Bulletin No. 41 contains a movable part installed in the housing using stretch marks, an angular position sensor for the movable part, an amplifier, a torque sensor in the form of a permanent magnet fixed to the movable part, and fixed coils and a stiffener for stretch marks.
Полуавтомат для проверки крутящих моментов спиральных пружин согласно а.с. СССР №433367, G01L 3/10, опубл. 25.06.1974 г., бюллетень №23 содержит гильзу, свободно посаженную на закручивающий шпиндель, несущий на себе поводок с собачкой, сцепляющейся с храповым колесом шпинделя, и двумя упорными кулачками, определяющими поочередно величину углового спуска проверяемой пружины, механически взаимодействующими с жесткими откидными упорами, два электромагнитных датчика, два грузовых рычага.Semiautomatic device for checking the torque of coil springs according to A.S. USSR No. 4333367, G01L 3/10, publ. 06/25/1974, Bulletin No. 23 contains a sleeve freely mounted on a spinning spindle, carrying a leash with a dog that engages with the ratchet spindle wheel, and two persistent cams, which determine in turn the angular descent of the tested spring, mechanically interacting with rigid folding stops , two electromagnetic sensors, two cargo levers.
Стенд контроля выходных характеристик спиральных пружин согласно а.с. СССР №1732196, G01L 3/10, опубл. 07.05.1992 г., бюллетень №17 содержит датчик угла, счетчик импульсов, блок управления, привод, компаратор, интегратор, аналого-запоминающий блок, блок управления током, аналого-цифровой преобразователь, дешифратор, мультиплексор, блок запуска, блок задержки, привод, источник света, фотоприемник, диск с отверстием датчик угла, опоры, электромагнитную рамку, входной вал, выходной вал, регистратор.Test bench for output characteristics of coil springs according to A.S. USSR No. 1732196, G01L 3/10, publ. 05/07/1992, Bulletin No. 17 contains an angle sensor, a pulse counter, a control unit, a drive, a comparator, an integrator, an analog-to-memory unit, a current control unit, an analog-to-digital converter, a decoder, a multiplexer, a start unit, a delay unit, a drive , light source, photodetector, disk with a hole, angle sensor, support, electromagnetic frame, input shaft, output shaft, recorder.
К недостаткам этих устройств следует отнести наличие погрешностей механизмов задания и отсчета моментов закручивания пружин за счет трения между подвижными элементами конструкции, сложность измерения параметров пружин и торсионов с малым моментом и углом закручивания более одного оборота, отсутствие автоматизированного сбора по точкам информации в заданном диапазоне рабочего угла пружин, обработки информации о качестве пружин и отбора пружин регистратором с близкими характеристиками, что важно для измерительных приборов.The disadvantages of these devices include the presence of errors in the mechanisms for setting and counting the moments of twisting of the springs due to friction between moving structural members, the difficulty of measuring the parameters of springs and torsion bars with a small moment and a twist angle of more than one revolution, the lack of automated collection of information points on a given range of working angle springs, processing information about the quality of the springs and selecting springs with a registrar with similar characteristics, which is important for measuring instruments.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному техническому решению, взятым за прототип, является автоматизированный стенд контроля выходных характеристик спиральных пружин (Патент на изобретение RU №2075895, G01L 3/10, опубл. 20.03.1997 г., бюллетень №8), содержащий подвижную электромагнитную рамку, соединенную через выходной вал стенда с зажимом внутреннего конца испытуемой пружины, и зажим наружного конца испытуемой пружины, соединенный с выходным валом стенда, входной вал стенда, связанным с выходным валом датчика угла и с редуктором, соединенным с электродвигателем, блок управления приводом, первый вход которого связан с выходом элемента И, первый вход которого соединен с первым выходом блока запуска, второй выход которого соединен с установочными входами соответственно счетчика импульсов и аналого-запоминающего блока, а вход - с выходом регистратора, компаратор, вход которого подключен к фотоприемнику, связанному с источником света через оптическую систему, а выход через интегратор подключен к информационному входу аналого-запоминающего блока, выход которого соединен с входом блока управления током, управляющие выходы которого через токопроводящие опоры подключены к электромагнитной рамке, а информационный выход подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, информационный выход которого связан с первым информационным входом мультиплексора, запускающий вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, запускающий вход которого соединен с выходом блока задержки, вход которого соединен с вторым входом блока управления приводом и тактовым выходом счетчика импульсов, счетный вход которого связан с выходом датчика угла, а информационный выход - с выходом дешифратора конца измерения и вторым входом мультиплексора, выход которого соединен с регистратором, зеркало на выходном валу стенда, оптически связанное с фотоприемником и через оптическую систему - с источником света, а также дешифратор начала рабочего угла пружины, элемент ИЛИ и блок реверсирования, первый вход которого соединен с выходом блока управления привода, а второй вход - с выходом элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с установочными входами соответственно счетчика импульсов и аналого-запоминающего блока, и вторым выходом блока запуска, второй вход - с входом реверсирования счетчика импульсов и выходом дешифратора конца рабочего угла пружины, а - выход дешифратора начала рабочего угла пружины соединен с вторым входом элемента И.The closest in technical essence to the claimed technical solution, taken as a prototype, is an automated stand for monitoring the output characteristics of spiral springs (Patent for invention RU No. 2075895, G01L 3/10, publ. 03.20.1997, bulletin No. 8) containing a movable an electromagnetic frame connected through the output shaft of the test bench to the clamp of the inner end of the test spring, and a clip of the external end of the test spring, connected to the output shaft of the test bench, the input shaft of the test bench connected to the output shaft of the angle sensor and the gearbox, soy dynamically coupled to the electric motor, the drive control unit, the first input of which is connected to the output of the And element, the first input of which is connected to the first output of the start-up unit, the second output of which is connected to the installation inputs of the pulse counter and the analog-memory unit, respectively, and the input - with the output of the recorder, a comparator, the input of which is connected to the photodetector connected to the light source through the optical system, and the output through the integrator is connected to the information input of the analog-storage unit, the output of which is connected n with the input of the current control unit, the control outputs of which are connected to the electromagnetic frame through the conductive supports, and the information output is connected to the input of the analog-to-digital converter, the information output of which is connected to the first information input of the multiplexer, the triggering input of which is connected to the output of the analog-to-digital converter, the triggering input of which is connected to the output of the delay unit, the input of which is connected to the second input of the drive control unit and the clock output of the pulse counter, the input of which is connected with the output of the angle sensor, and the information output is with the output of the decoder of the end of the measurement and the second input of the multiplexer, the output of which is connected to the recorder, a mirror on the output shaft of the stand, optically connected to the photodetector and through the optical system to the light source, and the decoder of the beginning of the working angle of the spring, the OR element and the reversing unit, the first input of which is connected to the output of the drive control unit, and the second input to the output of the OR element, the first input of which is connected to the installation input respectively, the pulse counter and the analog-memory unit, and the second output of the start block, the second input - with the input of the reverse of the pulse counter and the output of the decoder of the end of the working angle of the spring, and the output of the decoder of the beginning of the working angle of the spring is connected to the second input of element I.
К недостаткам прототипа следует отнести недостаточную эффективность работы стенда контроля: недостаточную точность за счет наличия токопроводящих опор магнитной рамки, вызывающих контактное переходное сопротивление при ее движении и в результате установки зеркала на выходной вал стенда; заниженный диапазон измерения из за недостаточного усилия развиваемого рамкой; низкую производительность из за наличия блока задержки в схеме контроля.The disadvantages of the prototype include the lack of effectiveness of the control stand: lack of accuracy due to the presence of conductive supports of the magnetic frame, causing contact transition resistance during its movement and as a result of installing the mirror on the output shaft of the stand; underestimated measurement range due to insufficient effort developed by the frame; poor performance due to the presence of a delay unit in the control circuit.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в повышении эффективности работы стенда: повышении точности измерения момента создаваемого пружиной в процессе контроля, расширении диапазона измеряемых моментов и устранении погрешности от изменения свойств постоянного магнита поворота рамки во времени за счет старения, а также увеличение производительности контроля за счет исключения блока задержки из функциональной схемы контроля.The technical result, which the utility model aims to achieve, is to increase the bench operation efficiency: increase the accuracy of measuring the moment created by the spring in the control process, expand the range of measured moments and eliminate errors from changing the properties of the permanent magnet of the frame rotation in time due to aging, as well as increasing control performance by eliminating the delay unit from the control functional circuit.
Технический результат достигается тем, что в автоматизированном стенде контроля выходных характеристик спиральных пружин, содержащем выходной вал стенда, соединенный с зажимом внутреннего конца испытуемой пружины, и зажим наружного конца испытуемой пружины, связанный с входным валом стенда, соединенным через редуктор с электродвигателем, который подключен к выходу блока управления приводом, блок реверсирования, дешифратор конца измерения, аналого-цифровой преобразователь, регистратор, аналого-запоминающий блок, блок управления током, счетчик импульсов, вход которого связан с выходом датчика угла, а информационный выход с дешифратором конца измерения, компаратор, вход которого подключен к фотоприемнику, связанному с источником света через зеркало оптической системы, интегратор, выход которого связан со входом аналого-запоминающего блока, выход которого соединен с входом блока управления током, информационный выход которого подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, информационный выход которого соединен с входом регистратора, а запускающий выход с запускающим входом регистратора, новым является то, что в него введены регулировочное устройство, коромысло, балансировочный груз, тяговая обмотка электромагнита, подключенная к управляющим выходам блока управления током, сердечник электромагнита, установленный на первом плече коромысла, которое жестко закреплено на выходном валу стенда, а на втором плече коромысла установлено зеркало оптической системы и подвижный балансировочный груз, механически соединенный с регулировочным устройством, ключ, выход которого подключен ко входу интегратора, блок запуска измерения, узел сцепления, который связывает входной вал датчика угла с входным валом стенда, а его управляющий вход подсоединен к управляющему входу ключа, первому входу первого элемента И, выход которого через блок реверсирования подключен к выходу блока управления приводом и электродвигателю, и выходу блока управления сцеплением, первый вход которого соединен с первым выходом блока запуска измерения, а второй вход связан с установочными входами счетчика импульсов, аналого-запоминающего блока, интегратора и выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого подсоединен ко второму выходу блока запуска измерения, третий выход которого связан с первым входом блока управления приводом, а второй вход первого элемента ИЛИ подключен к выходу второго элемента И, первый вход которого соединен с выходом элемента НЕ, второй вход связан с выходом регистратора и первым входом третьего элемента И, выход которого соединен со вторым входом блока управления приводом, а второй вход подключен к выходу дешифратора конца измерения, входу элемента НЕ и первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого подсоединен к тактовому выходу счетчика импульсов, а выход соединен с третьим входом блока управлении приводом и первым входом четвертого элемента И, выход которого подключен к запускающему входу аналого-цифрового преобразователя, а второй вход подключен к выходу компаратора, ко второму входу первого элемента И, входу ключа и запускающему входу аналого-запоминающего блока, причем входные валы датчика угла и узла сцепления, входной вал стенда и выходной вал стенда расположены на опорах и соосно.The technical result is achieved by the fact that in an automated test bench for the output characteristics of coil springs containing the output shaft of the stand connected to the clamp of the inner end of the test spring, and the clamp of the external end of the test spring connected to the input shaft of the stand connected via a gearbox to the electric motor, which is connected to the output of the drive control unit, a reversing unit, a decoding end decoder, an analog-to-digital converter, a recorder, an analog-memory unit, a current control unit m, a pulse counter, the input of which is connected to the output of the angle sensor, and the information output with the decoder of the end of the measurement, a comparator, the input of which is connected to the photodetector connected to the light source through the mirror of the optical system, an integrator, the output of which is connected to the input of the analog-memory unit, the output of which is connected to the input of the current control unit, the information output of which is connected to the input of an analog-to-digital converter, the information output of which is connected to the input of the recorder, and the trigger output is from The recording input of the recorder, new is that it introduced an adjustment device, a rocker, a balancing weight, a traction winding of an electromagnet connected to the control outputs of the current control unit, an electromagnet core mounted on the first arm of the rocker arm, which is rigidly fixed to the output shaft of the stand, and on the second arm of the rocker arm there is a mirror of the optical system and a moving balancing weight mechanically connected to the adjusting device, a key whose output is connected to the input of the integ a torus, a measurement triggering unit, a clutch assembly that couples the input shaft of the angle sensor to the input shaft of the bench, and its control input is connected to the control input of the key, the first input of the first AND element, the output of which through the reversing unit is connected to the output of the drive control unit and the electric motor, and the output of the clutch control unit, the first input of which is connected to the first output of the measurement start unit, and the second input is connected to the installation inputs of the pulse counter, analog-memory unit, integrator and output the first OR element, the first input of which is connected to the second output of the measurement start block, the third output of which is connected to the first input of the drive control unit, and the second input of the first OR element is connected to the output of the second AND element, whose first input is connected to the output of the element NOT, the second input connected to the output of the recorder and the first input of the third AND element, the output of which is connected to the second input of the drive control unit, and the second input is connected to the output of the decoder of the end of the measurement, the input of the element NOT and the first input of the WTO OR element, the second input of which is connected to the clock output of the pulse counter, and the output is connected to the third input of the drive control unit and the first input of the fourth AND element, whose output is connected to the triggering input of the analog-to-digital converter, and the second input is connected to the output of the comparator, to the second input of the first element And, the key input and the triggering input of the analog-memory unit, the input shafts of the angle sensor and the clutch assembly, the input shaft of the stand and the output shaft of the stand located on supports and coaxially.
В автоматизированном стенде контроля выходных характеристик спиральных пружин тяговая обмотка электромагнита снабжена магнитопроводом. В автоматизированном стенде контроля выходных характеристик спиральных пружин узел сцепления выполнен в виде электромагнитной муфты. В автоматизированном стенде контроля выходных характеристик спиральных пружин сердечник электромагнита имеет геометрическую форму профиля, обеспечивающую линейность преобразования тока через тяговую обмотку электромагнита. В автоматизированном стенде контроля выходных характеристик спиральных пружин электродвигатель снабжен элекромагнитной муфтой торможения.In an automated bench for controlling the output characteristics of spiral springs, the traction winding of the electromagnet is equipped with a magnetic circuit. In an automated test bench for controlling the output characteristics of coil springs, the clutch assembly is made in the form of an electromagnetic clutch. In an automated test bench for controlling the output characteristics of coil springs, the core of the electromagnet has a geometric profile shape that provides linearity in the conversion of current through the traction winding of the electromagnet. In an automated test bench for controlling the output characteristics of coil springs, the electric motor is equipped with an electromagnetic braking clutch.
Сущность полезной модели поясняется на фиг.1, где представлена структурно-функциональная схема автоматизированного стенда контроля выходных характеристик спиральных пружин. Здесь:The essence of the utility model is illustrated in figure 1, which presents a structural-functional diagram of an automated stand for monitoring the output characteristics of coil springs. Here:
1 - выходной вал стенда;1 - output shaft of the stand;
2 - зажим внутреннего конца пружины;2 - clamp the inner end of the spring;
3 - испытуемая пружина;3 - test spring;
4 - зажим наружного конца пружины;4 - clamp the outer end of the spring;
5 - блок реверсирования;5 - block reversing;
6 - входной вал датчика 7 угла и узла 30 сцепления;6 - input shaft of the
7 - датчик угла;7 - angle sensor;
8 - входной вал стенда;8 - input shaft of the stand;
9 - электродвигатель;9 - electric motor;
10 - блок управления приводом;10 - drive control unit;
11 - счетчик импульсов;11 - pulse counter;
12 - дешифратор конца измерения;12 - decoder of the end of the measurement;
13 - компаратор;13 - a comparator;
14 - фотоприемник;14 - photodetector;
15 - источник света;15 - light source;
16 - зеркало;16 - a mirror;
17 - оптическая система;17 - optical system;
18 - интегратор;18 - integrator;
19 - аналого-запоминающий блок;19 - analog storage unit;
20 - блок управления током;20 - current control unit;
21 - аналого-цифровой преобразователь;21 - analog-to-digital Converter;
22 - регистратор;22 - the registrar;
23 - третий элемент И;23 - the third element And;
24 - блок управления сцеплением;24 - clutch control unit;
25 - регулировочное устройство;25 - adjusting device;
26 - подвижный балансировочный груз;26 - movable balancing load;
27 - коромысло;27 - rocker;
28 - тяговая обмотка элекромагнита;28 - traction winding of an electromagnet;
29 - сердечник элекромагнита;29 - core of the electromagnet;
30 - узел сцепления;30 - clutch assembly;
31 - первый элемент ИЛИ;31 - the first element OR;
32 - блок запуска измерения;32 - block start measurement;
33 - второй элемент И;33 - the second element And;
34 - элемент НЕ;34 - element NOT;
35 - второй элемент ИЛИ;35 - the second element OR;
36 - четвертый элемент И;36 - the fourth element And;
37 - первый элемент И;37 - the first element And;
38 - редуктор;38 - gear;
39 - ключ;39 - key;
40 - опора.40 - support.
Автоматизированный стенд контроля выходных характеристик спиральных пружин включает в себя выходной вал 1 стенда, соединенный с зажимом 2 внутреннего конца испытуемой пружины 3, зажим 4 наружного конца испытуемой пружины 3, связанный с входным валом 8 стенда, соединенным через редуктор 38 с электродвигателем 9, который подключен к выходу блока 10 управления приводом, блок 5 реверсирования, дешифратор 12 конца измерения, аналого-цифровой преобразователь 21, регистратор 22, аналого-запоминающий блок 19, блок 20 управления током, счетчик 11 импульсов, вход которого связан с выходом датчика 7 угла, а информационный выход с дешифратором 12 конца измерения, компаратор 13, вход которого подключен к фотоприемнику 14, связанному с источником 15 света через зеркало 16 оптической системы 17, интегратор 18, выход которого связан со входом аналого-запоминающего блока 19, выход которого соединен с входом блока 20 управления током, информационный выход которого подключен к входу аналого-цифрового преобразователя 21, информационный выход которого соединен с входом регистратора 22, а запускающий выход с запускающим входом регистратора 22, регулировочное устройство 25, коромысло 27, подвижный балансировочный груз 26, тяговую обмотку 28 электромагнита, подключенную к управляющим выходам блока 20 управления током, сердечник 29 электромагнита, установленный на первом плече коромысла 27, которое жестко закреплено на выходном валу 1 стенда, а на втором плече коромысла 27 установлено зеркало 16 оптической системы 17 и подвижный балансировочный груз 26, механически соединенный с регулировочным устройством 25, ключ 39, выход которого подключен ко входу интегратора 18, блок 32 запуска измерения, узел 30 сцепления, который связывает входной вал 6 датчика 7 угла с входным валом 8 стенда, а его управляющий вход подсоединен к управляющему входу ключа 39, первому входу первого элемента И 37, выход которого через блок 5 реверсирования подключен к выходу блока 10 управления приводом и электродвигателю 9, и выходу блока 24 управления сцеплением, первый вход которого соединен с первым выходом блока 32 запуска измерения, а второй вход связан с установочными входами счетчика 11 импульсов, аналого-запоминающего блока 19, интегратора 18 и выходом первого элемента ИЛИ 31, первый вход которого подсоединен ко второму выходу блока 32 запуска измерения, третий выход которого связан с первым входом блока 10 управления приводом, а второй вход первого элемента ИЛИ 31 подключен к выходу второго элемента И 33, первый вход которого соединен с выходом элемента НЕ 34, второй вход связан с выходом регистратора 22 и первым входом третьего элемента И 23, выход которого соединен со вторым входом блока 10 управления приводом, а второй вход подключен к выходу дешифратора 12 конца измерения, входу элемента НЕ 34 и первому входу второго элемента ИЛИ 35, второй вход которого подсоединен к тактовому выходу счетчика 11 импульсов, а выход соединен с третьим входом блока 10 управлении приводом и первым входом четвертого элемента И 36, выход которого подключен к запускающему входу аналого-цифрового преобразователя 21, а второй вход подключен к выходу компаратора 13, ко второму входу первого элемента И 37, входу ключа 39 и запускающему входу аналого-запоминающего блока 19, причем входные валы датчика 7 угла и узла 30 сцепления, входной вал 8 стенда и выходной вал 1 стенда расположены на опорах 40 и соосно.An automated test bench for controlling the output characteristics of coil springs includes an output shaft 1 of the test bench connected to a
В автоматизированном стенде контроля выходных характеристик спиральных пружин тяговая обмотка 28 электромагнита снабжена магнитопроводом. В автоматизированном стенде контроля выходных характеристик спиральных пружин узел 30 сцепления выполнен в виде электромагнитной муфты. В автоматизированном стенде контроля выходных характеристик спиральных пружин сердечник электромагнита имеет геометрическую форму профиля, обеспечивающую линейность преобразования тока через тяговую обмотку электромагнита. В автоматизированном стенде контроля выходных характеристик спиральных пружин электродвигатель 9 снабжен элекромагнитной муфтой торможения.In an automated test bench for the output characteristics of coil springs, the
Стенд контроля выходных характеристик спиральных пружин работает следующим образом. Перед включением процесса контроля пружины балансируют коромысло 27 с помощью подвижного балансировочного груза 26 путем перемещения его регулировочным устройством 25, ориентируясь на срабатывание компаратора 13 по его индикации. Испытуемую пружину 3 закрепляют в зажимах 2 и 4 при отсутствии сцепления между выходным валом 6 датчика 7 угла и входным валом 1 стенда. Далее включают блок 32 запуска измерения, который генерирует последовательность импульсов: первый импульс со второго выхода блока 32 запуска измерения поступает на установочные входы блока 24 управления сцеплением, подтверждая его отключенное состояние, на установочный вход счетчика импульсов, обнуляя его, установочный вход аналого-запоминающего блока 19,обнуляя его, установочный вход интегратора 18, обнуляя его, второй импульс с первого выхода блока 32 запуска измерения через блок 24 управления сцеплением открывает ключ 39 для прохождения сигнала от компаратора 13 к интегратору 18 и включает узел 30 сцепления входного вала 8 стенда с входным валом 6 датчика угла, третий импульс с третьего выхода блока 32 запуска измерения через блок 10 управления приводом включает электродвигатель 9, который через редуктор 38 начинает вращать входной вал 8 стенда, который связан с зажимом 4 внешнего конца испытуемой пружины 3. При закручивании испытуемой пружины 3 через зажим 4 внешнего конца испытуемой пружины 3 создается через испытуемую пружину 3 вращение выходного вала 1 стенда, которое выводит из равновесия коромысло 27 и луч, создаваемый от источника 15 света через оптическую систему 17, при отражении от зеркала 16 не попадает на фотоприемник 14, а это вызывает срабатывание компаратора 13, на выходе которого возникает напряжение, поступающее через ключ 39 на вход интегратора 18, выходное напряжение которого нарастает и через аналого-запоминающий блок 19 и блок 20 управления током и тяговую обмотку 28 электромагнита воздействует на сердечник 29 электромагнита, увеличивая силу втягивания, т.е. создается нарастающий противодействующий момент на плечо коромысла 27 моменту закручивания испытуемой пружины 3 входным валом 8 стенда. При вращении входного вала 8 стенда вращается связанный с ним входной вал 6 датчика 7 угла, который вырабатывает импульсы, количество которых будет пропорционально углу закручивания испытуемой пружины 3. Эти импульсы подаются на счетный вход счетчика импульсов 11, а при достижении их количества соответствующего заданной в регистраторе точке отсчета характеристики пружины на его тактовом выходе появляется сигнал отсчета, который через второй элемент ИЛИ 35 поступает на третий вход блок 10 управления приводом и останавливает электродвигатель 9. В это время ток в тяговой обмотке 28 электромагнита еще нарастает до полной компенсации момента закручивания пружины созданного входным валом 8 стенда. При уравновешивании коромысла 27 срабатывает компаратор 13, который включает аналого-запоминающий блок 19, фиксирующий значение момента пружины пропорционального значению тока через тяговую обмотку 28 электромагнита от управляющего выхода блока 20 управления током, а через четвертый элемент И 36 запускает аналого-цифровой преобразователь 21 точки измерения момента испытуемой пружины 3 от информационного выхода блока 20 управлении током. При этом первый элемент И 37 закрыт для прохождения сигнала, т.к. нет разрешающего сигнала от блока 24 управления сцеплением. После окончания преобразования в аналого-цифровом преобразователе 21 он вырабатывает сигнал конца измерении, который включает регистратор 22 для сбора и обработки информации значений момента закручивания по заданным точкам значения угла заложенным в программе регистратора. При окончании процесса фиксации точки измерения регистратор 22 выдает сигнал запуска следующей точки измерения через открытый третий элемент И 23 на блок 10 управления приводом и включает электродвигатель 9 для перехода к следующей точке контроля, а в это время элемент И 33 закрыт для прохождения того же сигнала. После достижения конечной точки измерения угла закручивания испытуемой пружины срабатывает дешифратор 12 конца измерения, который через второй элемент ИЛИ 35 и блок 10 управления приводом останавливает двигатель 9 через третий вход блока 10 управления приводом. При достижении момента срабатывания компаратора 13 запускается аналого-цифровой преобразователь 21 через четвертый элемент И 36 для регистрации значения момента соответствующего конечному углу закручивания испытуемой пружины. При срабатывании дешифратора 12 кроме того третий элемент И 23 закрывает прохождение сигнала запуска следующей точки измерения к блоку 10 управления приводом от регистратора 22 и открывает через элемент PIE 34 второй элемент И 33 для прохождения этого сигнала и в результате он через первый элемент ИЛИ 31 воздействует на установочные входы счетчика 11 импульсов, интегратора 18, обнуляя его, аналого-запоминающего блока 19, обнуляя его, и, соответственно, через блок 20 управления током отключается тяговая обмотка 28 электромагнита. В результате этого испытуемая пружина 3 выводит из равновесия коромысло 27 и срабатывает компаратор 13. При этом обнуляется также и блок 24 управления сцеплением, который отключает узел 30 сцепления, закрывает ключ 39 для прохождения сигнала на интегратор! 8 и открывает первый элемент И 37 для прохождения сигнала от компаратора 13 на блок 5 реверсирования, который включает вращение двигателя в обратном направлении. Процесс реверсирования будет продолжаться до момента срабатывания компаратора 13, который через первый элемент И 37 и блок 5 реверсирования отключает электродвигатель 9. При реверсировании датчик 7 угла не вращается, поэтому процесс регистрации не функционирует, а работает реверсирование в ожидании срабатывания компаратора 13, который отключен от интегратора 18, т.е. полной раскрутки испытуемой пружины 3.Stand control output characteristics of coil springs is as follows. Before starting the control process, the springs balance the
Все блоки в стенде реализуются на известных аналоговых и цифровых интегральных микросхемах, узел сцепления может быть выполнен в виде элекромагнитной муфты сцепления.All blocks in the stand are implemented on well-known analog and digital integrated circuits, the clutch assembly can be made in the form of an electromagnetic clutch.
Таким образом, заявляемый прецизионный автоматизированный стенд контроля выходных характеристик спиральных пружин позволяет увеличить точность измерения за счет предварительной балансировки подвижным грузом на коромысле, т.е. исключить систематическую погрешность измерения, а также точности срабатывания компаратора путем установки зеркала на плечо коромысла, а за счет введения в конструкцию электромагнита расширить диапазон измерения моментов пружины или торсиона, для исследования которого достаточно заменить зажимы на торцевые, а для контроля плоских пружин схема зажима практически не изменяется, уменьшить время исследования пружины, которое определяется для каждой точки измерения только временем преобразования аналого-цифрового преобразователя и регистратора, а не за счет блока задержки из функциональной схемы контроля прототипа. В результате сбора и обработки информации о характеристиках некоторого количества пружин можно по заданной программе обработки информации заложенной в регистраторе подобрать пружины с близкими характеристиками с заданной точностью.Thus, the claimed precision automated test bench for controlling the output characteristics of coil springs allows to increase the measurement accuracy due to preliminary balancing with a moving load on the beam, i.e. eliminate the systematic measurement error, as well as the accuracy of the comparator by installing a mirror on the rocker arm, and by introducing into the design of the electromagnet expand the measuring range of the moments of the spring or torsion, for the study of which it is enough to replace the clamps with end clamps, and to control flat springs, the clamp pattern is practically not changes, reduce the time of examination of the spring, which is determined for each measurement point only by the conversion time of the analog-to-digital converter and reg an itrator, and not at the expense of the delay unit from the functional prototype control circuit. As a result of the collection and processing of information about the characteristics of a certain number of springs, it is possible to select springs with close characteristics with a given accuracy according to a given information processing program embedded in the registrar.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012146772/28U RU130396U1 (en) | 2012-11-01 | 2012-11-01 | AUTOMATED STAND FOR CONTROL OF OUTPUT CHARACTERISTICS OF SPIRAL SPRINGS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012146772/28U RU130396U1 (en) | 2012-11-01 | 2012-11-01 | AUTOMATED STAND FOR CONTROL OF OUTPUT CHARACTERISTICS OF SPIRAL SPRINGS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU130396U1 true RU130396U1 (en) | 2013-07-20 |
Family
ID=48790895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012146772/28U RU130396U1 (en) | 2012-11-01 | 2012-11-01 | AUTOMATED STAND FOR CONTROL OF OUTPUT CHARACTERISTICS OF SPIRAL SPRINGS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU130396U1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2526553C2 (en) * | 2012-11-01 | 2014-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" | Computer-aided helical spring output performances control test bench |
| RU2623816C1 (en) * | 2016-08-08 | 2017-06-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" | Meter of output characteristics of spiral springs |
| RU2764124C1 (en) * | 2021-03-17 | 2022-01-13 | Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф.Решетнёва» | Device for torque measuring on a flat spiral spring |
-
2012
- 2012-11-01 RU RU2012146772/28U patent/RU130396U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2526553C2 (en) * | 2012-11-01 | 2014-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" | Computer-aided helical spring output performances control test bench |
| RU2623816C1 (en) * | 2016-08-08 | 2017-06-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" | Meter of output characteristics of spiral springs |
| RU2764124C1 (en) * | 2021-03-17 | 2022-01-13 | Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф.Решетнёва» | Device for torque measuring on a flat spiral spring |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2526553C2 (en) | Computer-aided helical spring output performances control test bench | |
| RU130396U1 (en) | AUTOMATED STAND FOR CONTROL OF OUTPUT CHARACTERISTICS OF SPIRAL SPRINGS | |
| CN105841732A (en) | Current vortex sensor static state automatic calibration system | |
| RU2012148500A (en) | METHOD FOR ASSESSING THE MECHANICAL CHARACTERISTICS OF THE DISTRIBUTION DEVICE AND THE DISTRIBUTION DEVICE FOR THE PERFORMANCE OF THE SPECIFIED METHOD | |
| CN208860265U (en) | Bearing disk detecting tool | |
| CN103411715A (en) | Torque motor resistance moment testing system | |
| CN104662401B (en) | Balancing machine for balancing vehicle wheels | |
| CN101533071A (en) | Global nonlinear inductance test method of switched reluctance motor | |
| FR3006706A1 (en) | DETECTION OF THE POSITION OF A ROLLER DRUM FITTED TO A MOTOR THROUGH A SOFT COMPONENT SHOCK ABSORBER | |
| RU2586411C1 (en) | Automated meter of output characteristics of helical springs | |
| US9869539B2 (en) | Rotation angle and torsion angle sensor | |
| CN102221649B (en) | Dynamic tester for magnetic driver | |
| CN103925871A (en) | Test device for angle displacement sensor | |
| RU2623816C1 (en) | Meter of output characteristics of spiral springs | |
| RU2608330C2 (en) | Automated meter of output characteristics of helical springs | |
| CN209820768U (en) | Accurate testing arrangement of robot RV reduction gear transmission error | |
| CN203837651U (en) | Angle displacement sensor testing device | |
| CN110440944B (en) | Motor temperature measuring method of motor controller based on Hall sensor temperature characteristics | |
| SU1732196A1 (en) | Bench for checking output characteristics of spiral springs | |
| CN103185640B (en) | Michelson interferometer control device and control method | |
| CN109471029A (en) | A kind of limited angle torque motor performance testing device and test method | |
| JP5723184B2 (en) | Calibration device for electronic balance | |
| CN208937223U (en) | A kind of transmission sliding tooth wheel flywheel moment self-operated measuring unit | |
| CN105277299B (en) | Torsion detection components | |
| CN204788933U (en) | Safety hook disc spring decrement automatic measuring device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MG1K | Anticipatory lapse of a utility model patent in case of granting an identical utility model |
Ref document number: 2012146748 Country of ref document: RU Effective date: 20140827 |
|
| MZ1K | Utility model is void |
Effective date: 20140827 |