RU199330U1 - DEVICE FOR DETERMINING ELECTROMAGNET DYNAMIC CHARACTERISTICS - Google Patents

DEVICE FOR DETERMINING ELECTROMAGNET DYNAMIC CHARACTERISTICS Download PDF

Info

Publication number
RU199330U1
RU199330U1 RU2020114861U RU2020114861U RU199330U1 RU 199330 U1 RU199330 U1 RU 199330U1 RU 2020114861 U RU2020114861 U RU 2020114861U RU 2020114861 U RU2020114861 U RU 2020114861U RU 199330 U1 RU199330 U1 RU 199330U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electromagnet
armature
force sensor
dynamic characteristics
measuring rod
Prior art date
Application number
RU2020114861U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Николаевич Жабин
Ольга Ивановна Гайдамак
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью Управляющая компания "Алтайский завод прецизионных изделий"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью Управляющая компания "Алтайский завод прецизионных изделий" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью Управляющая компания "Алтайский завод прецизионных изделий"
Priority to RU2020114861U priority Critical patent/RU199330U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU199330U1 publication Critical patent/RU199330U1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02Electric testing or monitoring
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electromagnets (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к электротехнике. Технический результат заключается в возможности точного определения тягового усилия при различных расстояниях между электромагнитом и якорем, а также времени создания тягового усилия. Устройство для определения динамических характеристик электромагнита включает датчик силы, измерительный шток, деталь для закрепления электромагнита. Датчик силы выполнен в виде пакета предварительно сжатых пьезоэлектрических колец, между которыми размещены токопроводящие контакты. Якорь электромагнита жестко связан с измерительным штоком и датчиком силы. Заданное расстояние между якорем и электромагнитом обеспечивается перемещением электромагнита относительно якоря, контролируется с помощью индикатора и фиксируется контргайкой. 2 ил.The utility model relates to electrical engineering. The technical result consists in the possibility of accurate determination of the traction force at various distances between the electromagnet and the armature, as well as the time of the traction force creation. A device for determining the dynamic characteristics of an electromagnet includes a force sensor, a measuring rod, and a part for securing the electromagnet. The force sensor is made in the form of a package of pre-compressed piezoelectric rings, between which current-conducting contacts are located. The armature of the electromagnet is rigidly connected to the measuring rod and the force sensor. The specified distance between the armature and the electromagnet is provided by moving the electromagnet relative to the armature, controlled by an indicator and fixed with a locknut. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к средствам контрольно-измерительной техники и может быть использовано для определения динамических характеристик электромагнита управления топливной форсункой двигателя внутреннего сгорания.The utility model relates to instrumentation and can be used to determine the dynamic characteristics of the electromagnet for controlling the fuel injector of an internal combustion engine.

От электромагнитов управления топливными форсунками двигателей внутреннего сгорания требуются определенные динамические характеристики, в том числе величина тягового усилия при различном удалении якоря электромагнита от ярма (магнитопровода) и продолжительность времени создания этого усилия после подачи соответствующего импульса напряжения на контакты электромагнита.Certain dynamic characteristics are required from the electromagnets for controlling the fuel injectors of internal combustion engines, including the magnitude of the traction force at different distances of the electromagnet armature from the yoke (magnetic circuit) and the length of time that this force is generated after a corresponding voltage pulse is applied to the electromagnet contacts.

Известно устройство для контроля срабатывания электромагнита, включающее пьезоэлектрический элемент и устанавливаемое с осевым зазором на корпус контролируемого электромагнита [А.с. СССР №408097, опубл. 10.12.1973. Бюл. №47]. По известному решению, пьезоэлектрический элемент соединен с магнитопроводящим сердечником так, что при срабатывании контролируемого электромагнита сердечник стремится притянуться к корпусу электромагнита, деформируя пьезоэлектрический элемент. Вследствие пьезоэлектрического эффекта на контактах устройства появляется напряжение определенной полярности, свидетельствующее о срабатывании контролируемого электромагнита.Known device for monitoring the operation of an electromagnet, including a piezoelectric element and installed with an axial clearance on the body of the controlled electromagnet [A.S. USSR No. 408097, publ. 10.12.1973. Bul. No. 47]. According to the known solution, the piezoelectric element is connected to the magnetically conducting core so that when the controlled electromagnet is triggered, the core tends to be attracted to the electromagnet body, deforming the piezoelectric element. Due to the piezoelectric effect, a voltage of a certain polarity appears on the contacts of the device, indicating the operation of the controlled electromagnet.

К недостаткам известного решения относится ограниченность информации, получаемой при контроле: регистрируется только сам факт срабатывания без учета динамических характеристик электромагнита - тягового усилия и продолжительности времени, необходимого для развития этого усилия.The disadvantages of the known solution include the limited information obtained during the control: only the very fact of actuation is recorded without taking into account the dynamic characteristics of the electromagnet - the tractive effort and the length of time required for the development of this effort.

Известно устройство для снятия силовых характеристик электромагнитов, в котором перед проведением измерений испытуемый электромагнит закрепляются неподвижно, якорь электромагнита перемещают вручную в заданное положение, а для определения усилия используют динамометр, соединенный с электродвигателем через редуктор, ходовой винт и толкатель с гайкой (пат. SU №1356013, опубл. 30.11.1987. Бюл; №44). Якорь испытуемого электромагнита соединен с динамометром и системой разновесов. Система разновесов требуется для случая, когда тяговое усилие электромагнита превышает предел шкалы измерения динамометра, и связана с якорем электромагнита нитью, перекинутой через блок. При этом контролируемое тяговое усилие предлагается определять, как сумму показаний динамометра и системы разновесов. Регистрация тягового усилия происходит при растяжении динамометра, причем, если, по какой-либо причине, якорь электромагнита не коснулся упора, то есть не дошел в заданное предварительной настройкой положение, включается электродвигатель, который через редуктор и ходовой винт ослабляет натяжение динамометра, пока якорь не упрется в толкатель.There is a known device for taking the power characteristics of electromagnets, in which, before taking measurements, the electromagnet under test is fixed motionless, the electromagnet armature is manually moved to a predetermined position, and to determine the force, a dynamometer is used connected to the electric motor through a gearbox, a lead screw and a pusher with a nut (US Pat. No. SU No. 1356013, publ. 30.11.1987. Bull; No. 44). The anchor of the electromagnet under test is connected to a dynamometer and a system of weights. The system of weights is required for the case when the traction force of the electromagnet exceeds the limit of the dynamometer measurement scale, and is connected to the armature of the electromagnet by a thread thrown over the block. In this case, the controlled tractive effort is proposed to be determined as the sum of the readings of the dynamometer and the system of weights. The traction force is recorded when the dynamometer is stretched, and if, for some reason, the armature of the electromagnet has not touched the stop, that is, it has not reached the position specified by the presetting, the electric motor is turned on, which, through the gearbox and the lead screw, weakens the tension of the dynamometer until the armature is rests against the pusher.

К недостаткам известного решения относится сложность устройства, обусловленная наличием электродвигателя с редуктором, ходового винта, системы разновесов с блоком и нитью. На точность измерений влияет точность позиционирование не только якоря, но и динамометра.The disadvantages of the known solution include the complexity of the device due to the presence of an electric motor with a gearbox, a lead screw, a system of weights with a block and a thread. The accuracy of measurements is influenced by the positioning accuracy of not only the armature, but also the dynamometer.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков - прототипом заявляемой полезной модели - является устройство для определения динамических характеристик электромагнитов, включающее датчик силы, измерительный шток, деталь для закрепления электромагнита (А.С. №822153, опубл. 15.04.1981. Бюл. №14). Датчик силы закреплен вне электромагнита, а якорь электромагнита имеет возможность свободного перемещения и, при подаче напряжения на контакты электромагнита, воздействует на датчик силы через измерительный шток. Выходные сигналы передаются на осциллограф. К недостаткам известного решения относится то, что в конструкции устройства не предусмотрены мероприятия по обеспечению точного позиционирования якоря электромагнита относительно электромагнита в момент регистрации тягового усилия. Также не предусмотрена возможность исходного размещения якоря электромагнита на различном удалении от электромагнита.The closest in terms of the set of essential features - the prototype of the claimed utility model - is a device for determining the dynamic characteristics of electromagnets, including a force sensor, a measuring rod, a part for securing an electromagnet (AS No. 822153, publ. 15.04.1981. Bull. No. 14) ... The force sensor is fixed outside the electromagnet, and the armature of the electromagnet can move freely and, when voltage is applied to the contacts of the electromagnet, acts on the force sensor through the measuring rod. The output signals are sent to the oscilloscope. The disadvantages of the known solution include the fact that the design of the device does not provide for measures to ensure accurate positioning of the armature of the electromagnet relative to the electromagnet at the time of registration of the tractive effort. Also, it is not possible to initially place the armature of the electromagnet at different distances from the electromagnet.

Технической задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является устранение недостатков прототипа: обеспечение точного позиционирования якоря в момент регистрации тягового усилия и обеспечение возможности измерения тягового усилия при различном удалении якоря электромагнита от электромагнита.The technical problem to be solved by the proposed utility model is to eliminate the shortcomings of the prototype: to ensure accurate positioning of the armature at the moment of registration of the tractive effort and to ensure the possibility of measuring the traction force at different distances of the electromagnet armature from the electromagnet.

Поставленная задача решается за счет:The task is solved by:

- жесткой связи якоря электромагнита с измерительным штоком и датчиком силы;- rigid connection of the armature of the electromagnet with the measuring rod and the force sensor;

- выполнения преобразователя давления в виде пакета предварительно сжатых пьезоэлектрических колец, между которыми размещены то ко проводящие контакты так, что выходной сигнал подается на осциллограф;- execution of the pressure transducer in the form of a package of pre-compressed piezoelectric rings, between which current conducting contacts are placed so that the output signal is fed to the oscilloscope;

- того, что расстояние между якорем и электромагнитом обеспечивается перемещением электромагнита относительно якоря, контролируется с помощью индикатора и фиксируется контргайкой.- the fact that the distance between the armature and the electromagnet is provided by the movement of the electromagnet relative to the armature, is controlled by an indicator and is fixed with a locknut.

Новизной в предложенном устройстве для определения динамических характеристик электромагнита является совместное применение вышеперечисленных конструктивных решений.A novelty in the proposed device for determining the dynamic characteristics of an electromagnet is the combined use of the above design solutions.

Указанные признаки являются новыми, существенными и промышленно выполнимыми и направлены на решение поставленной полезной моделью технической задачи.The indicated features are new, significant and industrially feasible and are aimed at solving the technical problem posed by the utility model.

Предлагаемое в качестве полезной модели устройство для определения динамических характеристик электромагнита поясняется чертежами (фиг. 1, 2). где позициями обозначены: плита 1, корпус 2, измерительный шток 3, гайка 4, шайба 5, токопроводящие контакты 6, пьезоэлектрические кольца 7, якорь электромагнита 8, гайка 9. контргайка 10, ввертыш 11, наконечник 12, индикатор 13, пружина 14, испытуемый электромагнит 15, включающий магнитопровод 151 и кантику индуктивности 152.The device proposed as a useful model for determining the dynamic characteristics of an electromagnet is illustrated by drawings (Fig. 1, 2). where the positions indicate: plate 1, body 2, measuring rod 3, nut 4, washer 5, conductive contacts 6, piezoelectric rings 7, electromagnet armature 8, nut 9.clock nut 10, screwdriver 11, tip 12, indicator 13, spring 14, the tested electromagnet 15, including the magnetic circuit 151 and the edge of the inductance 152.

Корпус 2 закреплен на плите 1. Измерительный шток 3 имеет ступенчатую форму так, что при затяжке гаек 4 происходит прижатие через шайбу 5 пьезоэлектрических колец 7, токопроводящих контактов 6 с одной стороны и якоря электромагнита 8 с другой стороны к торцам корпуса 2. Таким образом, к моменту начала испытаний пьезоэлектрические кольца 7 оказываются предварительно сжатыми. Гайка 4, контактирующая с шайбой 5, стопорится от отворачивания такой же гайкой 4. Измерительный шток 3 своим большим диаметром заходит внутрь испытуемого электромагнита 15, причем материал измерительного штока 3, по своим магнитным свойствам, и его объем, находящийся внутри электромагнита 15 соответствуют материалу и объему детали, устанавливаемой в электромагнит при сборке форсунки, для которой он предназначен. Контргайка 10 навернута на резьбовую часть корпуса 2. Ввертыш 11 установлен в штатное отверстие в верхней части электромагнита 15.The body 2 is fixed on the plate 1. The measuring rod 3 has a stepped shape so that when the nuts 4 are tightened, the piezoelectric rings 7, the conductive contacts 6 on one side and the electromagnet armature 8 on the other side are pressed through the washer 5 to the ends of the body 2. Thus, by the time the tests start, the piezoelectric rings 7 are pre-compressed. The nut 4, in contact with the washer 5, is locked against loosening by the same nut 4. The measuring rod 3 with its large diameter goes inside the tested electromagnet 15, and the material of the measuring rod 3, in its magnetic properties, and its volume inside the electromagnet 15 correspond to the material and the volume of the part installed in the electromagnet when assembling the nozzle for which it is intended. The locknut 10 is screwed onto the threaded part of the body 2. The screwdriver 11 is installed in a regular hole in the upper part of the electromagnet 15.

Устройство для определения динамических характеристик электромагнита работает следующим образом.A device for determining the dynamic characteristics of an electromagnet operates as follows.

На верхний торец измерительного штока 3 устанавливают пружину 14. Электромагнит 15 устанавливают в корпусе 2, при этом пружина 14 заходит в центральное отверстие электромагнита 15 и опирается на его внутренний торец.A spring 14 is installed on the upper end of the measuring rod 3. The electromagnet 15 is installed in the housing 2, while the spring 14 enters the central hole of the electromagnet 15 and rests on its inner end.

На электромагнит 15 надевают гайку 9 так. что она устанавливается внутренним кольцевым пояском на заплечики электромагнита 15. Доводят электромагнит 15 до касания якоря электромагнита 8. Гайка 9 закручена так. что электромагнит 15 не может самопроизвольно подняться от якоря электромагнита 8. Подводят наконечник 12 индикатора 13 к верхнему торцу ввертыша 11. Устанавливают показание индикатора на ноль.Nut 9 is put on electromagnet 15 like this. that it is installed with the inner ring shoulder on the shoulders of the electromagnet 15. Bring the electromagnet 15 until the armature of the electromagnet 8 touches. The nut 9 is tightened in this way. that the electromagnet 15 can not spontaneously rise from the armature of the electromagnet 8. Bring the tip 12 of the indicator 13 to the upper end of the screw-in 11. Set the indicator reading to zero.

Вращают гайку 9 в направлении ее откручивания. Под действием усилия пружины 14 электромагнит 15 перемещается от якоря электромагнита 8. Величину перемещения регистрируют по индикатору 13. Отведя электромагнит 15 на нужное расстояние от якоря электромагнита 8. стопорят гайку 9 контргайкой 10. Ввертыш 11 постоянно касается гайки 9.Rotate the nut 9 in the direction of its unscrewing. Under the action of the force of the spring 14, the electromagnet 15 moves from the armature of the electromagnet 8. The magnitude of the movement is recorded by the indicator 13. Retracting the electromagnet 15 to the desired distance from the armature of the electromagnet 8. Lock the nut 9 with the locknut 10. The screwdriver 11 constantly touches the nut 9.

На контакты электромагнита 15 подают электрическое напряжение. Закон подачи напряжения - управляющий сигнал - соответствует условиям работы электромагнита в топливной форсунке.An electric voltage is applied to the contacts of the electromagnet 15. The voltage supply law - the control signal - corresponds to the operating conditions of the electromagnet in the fuel injector.

После подачи напряжения на контакты электромагнита 15 в магнитной системе, включающей магнитопровод 151, катушку индуктивности 152ц и якорь электромагнита 8 создается магнитное поле. Развивается тяговое усилие, стремящееся притянуть якорь электромагнита 8 к электромагниту 15. Тяговое усилие передается на пьезоэлектрические кольца 7. Вследствие прямого пьезоэлектрического эффекта между поверхностями пьезоэлектрических колец 7 возникает электрическое напряжение, которое по токопроводящим контактам 6 направляется на вход осциллографа (на поясняющих чертежах условно не показан).After applying voltage to the contacts of the electromagnet 15 in the magnetic system, including the magnetic circuit 151, the inductor 152ts and the armature of the electromagnet 8, a magnetic field is created. A traction force develops, tending to attract the armature of the electromagnet 8 to the electromagnet 15. Traction force is transmitted to the piezoelectric rings 7. Due to the direct piezoelectric effect, an electric voltage arises between the surfaces of the piezoelectric rings 7, which is directed through the conductive contacts 6 to the input of the oscilloscope (not shown in the explanatory drawings conventionally ).

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является возможность точного определения тягового усилия при различных расстояниях между электромагнитом и якорем, а также времени создания тягового усилия, что имеет большое значение при отработке конструкции электромагнитов управления топливными форсунками.The technical result of the proposed utility model is the ability to accurately determine the traction force at various distances between the electromagnet and the armature, as well as the time of creating the traction force, which is of great importance when developing the design of the electromagnets for controlling the fuel injectors.

Предлагаемое в качестве полезной модели устройство для определения динамических характеристик электромагнита применяется при создании новых электромагнитов на Алтайском заводе прецизионных изделий.The device proposed as a useful model for determining the dynamic characteristics of an electromagnet is used to create new electromagnets at the Altai Precision Products Plant.

Claims (1)

Устройство для определения динамических характеристик электромагнита, включающее датчик силы, измерительный шток, деталь для закрепления электромагнита, отличающееся тем, что датчик силы выполнен в виде пакета предварительно сжатых пьезоэлектрических колец, между которыми размещены токопроводящие контакты, якорь электромагнита жестко связан с измерительным штоком и датчиком силы, а заданное расстояние между якорем и электромагнитом обеспечивается перемещением электромагнита относительно якоря, контролируется с помощью индикатора и фиксируется контргайкой.A device for determining the dynamic characteristics of an electromagnet, including a force sensor, a measuring rod, a part for fixing an electromagnet, characterized in that the force sensor is made in the form of a package of pre-compressed piezoelectric rings, between which current-conducting contacts are located, the armature of the electromagnet is rigidly connected to the measuring rod and the force sensor , and the specified distance between the armature and the electromagnet is provided by the movement of the electromagnet relative to the armature, controlled by an indicator and fixed with a locknut.
RU2020114861U 2020-03-26 2020-03-26 DEVICE FOR DETERMINING ELECTROMAGNET DYNAMIC CHARACTERISTICS RU199330U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020114861U RU199330U1 (en) 2020-03-26 2020-03-26 DEVICE FOR DETERMINING ELECTROMAGNET DYNAMIC CHARACTERISTICS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020114861U RU199330U1 (en) 2020-03-26 2020-03-26 DEVICE FOR DETERMINING ELECTROMAGNET DYNAMIC CHARACTERISTICS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU199330U1 true RU199330U1 (en) 2020-08-28

Family

ID=72421135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020114861U RU199330U1 (en) 2020-03-26 2020-03-26 DEVICE FOR DETERMINING ELECTROMAGNET DYNAMIC CHARACTERISTICS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU199330U1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU408097A1 (en) * 1971-05-10 1973-12-10 DEVICE FOR MONITORING THE CONTROL OF ELECTROMAGNET
SU822153A1 (en) * 1977-02-15 1981-04-15 Краснодарский политехнический институт Device for determining dynamic characteristics of electromagnets
SU1167393A1 (en) * 1983-05-13 1985-07-15 Войсковая Часть 11284 Solenoid valve with stopping member position signalling
SU1356013A1 (en) * 1985-11-05 1987-11-30 Тульский Политехнический Институт Apparatus for registering power characteristics of electromagnets
CN105738083A (en) * 2014-12-09 2016-07-06 上海新力动力设备研究所 Electromagnet testing device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU408097A1 (en) * 1971-05-10 1973-12-10 DEVICE FOR MONITORING THE CONTROL OF ELECTROMAGNET
SU822153A1 (en) * 1977-02-15 1981-04-15 Краснодарский политехнический институт Device for determining dynamic characteristics of electromagnets
SU1167393A1 (en) * 1983-05-13 1985-07-15 Войсковая Часть 11284 Solenoid valve with stopping member position signalling
SU1356013A1 (en) * 1985-11-05 1987-11-30 Тульский Политехнический Институт Apparatus for registering power characteristics of electromagnets
CN105738083A (en) * 2014-12-09 2016-07-06 上海新力动力设备研究所 Electromagnet testing device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5035360A (en) Electrically actuated gaseous fuel timing and metering device
CN112051528B (en) Magnetostrictive material performance testing device and method
US10746119B2 (en) Pressure determination in a fuel injection valve
US3412602A (en) Timing nozzle for diesel engine
RU199330U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING ELECTROMAGNET DYNAMIC CHARACTERISTICS
CN103994006A (en) Fuel injector needle valve response time measuring system and measuring method
JPH02548B2 (en)
CN109632164A (en) A kind of torductor and its torque measuring method based on giant magnetostrictive material piezomagnetism
RU124801U1 (en) DEVICE FOR DIAGNOSIS OF DEVICES OF POWER SYSTEM, ELECTRIC START-UP, INFORMATION-MEASURING SYSTEM OF DIESEL
GB575150A (en) Improvements in or relating to devices for testing the thickness of coatings on ferro-magnetic materials
GB628400A (en) Improvements relating to electrical gauging devices
CN103149440B (en) Contactless concrete resistivity analyzer
CN103423055A (en) Performance testing device for piezoelectric executor in oil sprayer
WO2001006162A3 (en) Method and apparatus for measuring the position of a solenoid valve stem
RU195339U1 (en) Device for measuring the stroke of a spring-loaded needle nozzle
CN102588179A (en) Test system for lift of air-assisting atomizing oil sprayer
CN202582433U (en) Stroke measurement assembly of oil injector
GB2065227A (en) Fuel injection nozzle for internal combustion engines
Le Feuvre et al. A tape recording and computer processing system for instantaneous engine data
US4416150A (en) Fuel injection timing detecting apparatus for diesel engines
US4371835A (en) RPM Detection system for internal combustion engine
CN104595079A (en) Common-rail oil sprayer assembly oil nozzle needle valve lift range measuring method and Hall sensor probe
CN112595510B (en) Electromagnetic valve detection system and detection method for oil nozzle of diesel engine
CN202510268U (en) Lift testing system for air-assisted atomization oil ejector
CN103967678A (en) Count method for engine oil atomizer endurance test