RU2608330C2 - Automated meter of output characteristics of helical springs - Google Patents

Automated meter of output characteristics of helical springs Download PDF

Info

Publication number
RU2608330C2
RU2608330C2 RU2014149957A RU2014149957A RU2608330C2 RU 2608330 C2 RU2608330 C2 RU 2608330C2 RU 2014149957 A RU2014149957 A RU 2014149957A RU 2014149957 A RU2014149957 A RU 2014149957A RU 2608330 C2 RU2608330 C2 RU 2608330C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
control
bus
analog
Prior art date
Application number
RU2014149957A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014149957A (en
Inventor
Николай Александрович Кравченко
Майя Давидовна Шекриладзе
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ"
Priority to RU2014149957A priority Critical patent/RU2608330C2/en
Publication of RU2014149957A publication Critical patent/RU2014149957A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2608330C2 publication Critical patent/RU2608330C2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/10Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment.
SUBSTANCE: invention relates to measurement equipment and can be used for quality control of springs production stages. Automated meter of output characteristics of helical springs is characterized by that it includes step motor 20, output shaft 21 of which is connected with input shaft 5 of a measurement unit, which is installed on support 25, module 19 of step motor 20 control, module 18 of the process control, the input bus of which is connected to output bus of recorder 9, the output of which is connected to the first input of module 18 of the process control, the second input is connected to the output of comparator 12, and the first output is connected to the control input of key 16, the second output is connected to the setting input of integrator 17, the third output is connected with the setting input of analogue-and-storage unit 10, the fourth output is connected to the starting input of analogue-to-digital converter 8, and the output bus is connected to the input bus of module 19 of the step motor control, the output bus of which is connected to the input bus of step motor 20.
EFFECT: technical result is improvement the operation efficiency, simplification of setting the spring twisting step-by-step angle during the control and simplification of the control process and processing the results.
3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение 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 или кручение, селективного подбора близких по характеристикам пружин с заданной точностью, контроля качества этапов технологического процесса их изготовления.The invention 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 working on bending or torsion, selective selection of springs close in characteristics with a given accuracy, quality control of technological steps the process of their manufacture.

Известно устройство контроля крутящих моментов спиральных пружин (авт.св. СССР №1081446, G01L 3/10, опубл. 23.03.1984, бюл. №11), содержащее основание, гнездо, закручивающий шпиндель с жестко закрепленным на нем контрольным рычагом, датчик и электромеханический привод, связанный с закручивающим шпинделем.A device for monitoring the torque of spiral springs (ed. St. USSR No. 1081446, G01L 3/10, publ. 03/23/1984, bull. No. 11), containing the base, socket, tightening the spindle with a control lever rigidly fixed to it, a sensor and Electromechanical drive associated with a twisting spindle.

Известно устройство для измерения момента спиральных пружин (авт.св. СССР №777504, G01L 3/10, опубл. 07.11.1980, бюл. №41), которое 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.A device for measuring the moment of coil springs (ed. St. USSR No. 777504, G01L 3/10, publ. 11/07/1980, bull. No. 41), which contains a movable part mounted in the housing using braces, a sensor for the angular position of the movable part , an amplifier, a torque sensor in the form of a permanent magnet mounted on a moving part, and fixed coils and a stiffener for stretch marks.

Известен полуавтомат для проверки крутящих моментов спиральных пружин (авт.св. СССР №433367, G01L 3/10, опубл. 25.06.1974, бюл. №23), который 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.Known semiautomatic device for checking the torques of coil springs (ed. St. USSR No. 433367, G01L 3/10, publ. 06/25/1974, bull. No. 23), which contains a sleeve that is freely mounted on a twisting spindle, carrying a leash with a dog coupled to the ratchet spindle wheel, and two persistent cams, which determine in turn the magnitude of the angular descent of the tested spring, mechanically interacting with the hard tilt stops, two electromagnetic sensors, two load levers.

Известен стенд контроля выходных характеристик спиральных пружин (авт.св. СССР №1732196, G01L 3/10, опубл. 07.05.1992, бюл. №17), который 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.A known stand for monitoring the output characteristics of spiral springs (ed. St. USSR No. 1732196, G01L 3/10, publ. 05/07/1992, bull. No. 17), which contains an angle sensor, pulse counter, control unit, drive, comparator, integrator, analog-storage unit, current control unit, analog-to-digital converter, decoder, multiplexer, start-up unit, delay unit, 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 №2526553, опубл. 27.08.2014, бюл. №24), который содержит выходной вал стенда, соединенный с зажимом внутреннего конца испытуемой пружины, 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 с 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, регулировочное устройство, коромысло, подвижный 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 к 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 к 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 с 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, к 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 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 No. 2526553, publ. 08.28.2014, bull. No. 24), which contains the output shaft of the stand connected to the clamp the inner end of the test spring, the clamp of the outer end of the test spring, connected to the input shaft of the stand, connected through a gearbox to an electric motor that is connected to the output of the drive control unit, reversing unit, decryption End of measurement, analog-to-digital converter, recorder, analog-to-memory unit, current control unit, pulse counter, the input of which is connected to the output of the angle sensor, and the information output with a decoder of the end of measurement, a comparator, the input of which is connected to the photodetector connected to the source light through the mirror of the optical system, an integrator, the output of which is connected to the input of the analog-storage 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 the analog-qi field converter, the information output of which is connected to the input of the recorder, and the trigger output with the trigger input of the recorder, adjuster, rocker arm, moving balancing weight, electromagnet traction winding connected to the control outputs of the current control unit, electromagnet core mounted on the first arm of the rocker arm, which 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 movable balancing weight, mechanically with unified with the adjusting device, a key whose output is connected to the integrator’s input, a measurement start block, a clutch assembly that connects the input shaft of the angle sensor to the input shaft of the stand, 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 a reversing unit it is connected to the output of the drive and electric motor control unit and to 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 full-time inputs of the pulse counter, analog-memory unit, integrator and the output of 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 element And, the first input of which is connected to the output of the element NOT, the second input is connected to the output of the recorder and the first input of the third element And, the output of which is connected to the second input of the drive control unit, and the second input It 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 second 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 element AND, the output of which is connected to the starting input of the analog a digital converter, and the second input is connected to the output of the comparator, to the second input of the first AND element, the key input and the triggering input of the analog-memory unit, and the input shafts of the angle sensor and the stage assembly the bench, the input shaft of the stand and the output shaft of the stand are located on supports and coaxially.

К недостаткам прототипа следует отнести его низкую эффективность: невысокую производительность сервопривода, сложность схемы задания пошагового угла закручивания пружины в процессе контроля, недостаточные динамические характеристики процесса контроля, сложность схемы управления процессом контроля и обработки результатов.The disadvantages of the prototype include its low efficiency: low servo performance, the complexity of the scheme for setting the step-by-step angle of twisting of the spring during the control process, insufficient dynamic characteristics of the control process, the complexity of the control scheme for the control process and processing the results.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в повышении эффективности работы стенда: увеличение производительности путем улучшения динамических характеристик процесса контроля, упрощения схемы задания пошагового угла закручивания пружины в процессе контроля за счет ввода шагового двигателя и модуля управления шаговым двигателем и упрощения схемы управления процессом контроля и обработки результатов за счет ввода модуля управления процессом контроля.The technical result to which the invention is directed is to increase the efficiency of the bench: increase productivity by improving the dynamic characteristics of the control process, simplifying the task of setting the step-by-step angle of twisting of the spring in the control process by introducing a stepper motor and a stepper motor control module and simplifying the process control circuit control and processing of results by introducing a control process control module.

Технический результат достигается тем, что в автоматизированном измерителе выходных характеристик спиральных пружин, содержащем аналого-цифровой преобразователь, информационный выход которого соединен с входом регистратора, а запускающий выход с запускающим входом регистратора, компаратор, вход которого подключен к фотоприемнику, а выход подключен к управляющему входу аналого-запоминающего блока и входу ключа, выход которого соединен с входом интегратора, выход которого связан с входом аналого-запоминающего блока, выход которого соединен с входом блока управления током, информационный выход которого подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, а выходы управления током соединены с входами измерительного блока, который включает в себя зажим внутреннего конца испытуемой пружины, зажим наружного конца испытуемой пружины, входной вал, выходной вал, связанный с коромыслом, на конце плеча которого установлен сердечник электромагнита, тяговую обмотку электромагнита, подвижный балансировочный груз, фотоприемник, связанный с источником света через зеркало оптической системы, новым является то, что в него введены шаговый двигатель, выходной вал которого соединен с входным валом измерительного блока, который установлен на опоре, модуль управления шаговым двигателем, модуль управления процессом контроля, входная шина которого соединена с выходной шиной регистратора, выход которого подключен к первому входу модуля управления процессом контроля, второй вход связан с выходом компаратора, а первый выход подключен к управляющему входу ключа, второй выход подключен к установочному входу интегратора, третий выход соединен с установочным входом аналого-запоминающего блока, четвертый выход подключен к запускающему входу аналого-цифрового преобразователя, а выходная шина связана с входной шиной модуля управления шаговым двигателем, выходная шина которого соединена с входной шиной шагового двигателя.The technical result is achieved by the fact that in an automated measuring instrument of the output characteristics of coil springs, containing an analog-to-digital converter, the information output of which is connected to the input of the recorder, and the triggering output with the triggering input of the recorder, a comparator, the input of which is connected to the photodetector, and the output is connected to the control input analog-memory unit and the input of the key, the output of which is connected to the input of the integrator, the output of which is connected to the input of the analog-memory unit, the output of which is single with the input of the current control unit, the information output of which is connected to the input of an analog-to-digital converter, and the current control outputs are connected to the inputs of the measuring unit, which includes a clamp of the inner end of the tested spring, a clamp of the outer end of the tested spring, the input shaft, output shaft, connected to the rocker arm, at the end of the arm of which is mounted the core of the electromagnet, the traction winding of the electromagnet, a moving balancing weight, a photodetector connected to the light source through an optical mirror system, a new one is that a stepper motor is introduced into it, the output shaft of which is connected to the input shaft of the measuring unit, which is mounted on a support, a stepper motor control module, a control process control module, the input bus of which is connected to the output bus of the recorder, the output of which connected to the first input of the control module for the control process, the second input is connected to the output of the comparator, and the first output is connected to the control input of the key, the second output is connected to the installation input of the integrator, the third output is connected to the installation input of the analog-to-memory unit, the fourth output is connected to the triggering input of the analog-to-digital converter, and the output bus is connected to the input bus of the stepper motor control module, the output bus of which is connected to the input bus of the stepper motor.

В автоматизированном измерителе выходных характеристик спиральных пружин в качестве источника света используется точечный лазер.An automated measuring instrument for the output characteristics of coil springs uses a point laser as a light source.

В автоматизированном измерителе выходных характеристик спиральных пружин в качестве фотоприемника используется фоторезистор.An automated measuring instrument for the output characteristics of coil springs uses a photoresistor as a photodetector.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1, где изображена структурно-функциональная схема автоматизированного измерителя выходных характеристики спиральной пружины.The invention is illustrated in FIG. 1, which shows a structural-functional diagram of an automated meter of output characteristics of a spiral spring.

Здесь:Here:

1 - выходной вал;1 - output shaft;

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 - входной вал;5 - input shaft;

6 - коромысло;6 - rocker;

7 - балансировочный груз;7 - balancing load;

8 - аналого-цифровой преобразователь;8 - analog-to-digital Converter;

9 - регистратор;9 - the registrar;

10 - аналого-запоминающий блок;10 - analog storage unit;

11 - блок управления током;11 - current control unit;

12 - компаратор;12 - a comparator;

13 - фотоприемник;13 - photodetector;

14 - источник света;14 - light source;

15 - зеркало;15 - a mirror;

16 - ключ;16 - key;

17 - интегратор;17 - integrator;

18 - модуль управления процессом контроля;18 - control process control module;

19 - модуль управления шаговым двигателем;19 - module control the stepper motor;

20 - шаговый двигатель;20 - stepper motor;

21 - выходной вал шагового двигателя;21 - output shaft of a stepper motor;

22 - сердечник электромагнита;22 - core of the electromagnet;

23 - тяговая обмотка электромагнита;23 - traction winding of an electromagnet;

24 - регулировочное устройство;24 - adjusting device;

25 - опора.25 - support.

Автоматизированный измеритель выходных характеристик спиральных пружин содержит аналого-цифровой преобразователь 8, информационный выход которого соединен с входом регистратора 9, а запускающий выход с запускающим входом регистратора 9, компаратор 12, вход которого подключен к фотоприемнику 13, а выход подключен к управляющему входу аналого-запоминающего блока 10 и входу ключа 16, выход которого соединен с входом интегратора 17, выход которого связан с входом аналого-запоминающего блока 10, выход которого соединен с входом блока управления током 11, информационный выход которого подключен к входу аналого-цифрового преобразователя 8, а выходы блока управления током 11 соединены с входами измерительного блока, который включает в себя зажим 2 внутреннего конца испытуемой пружины 3, зажим 4 наружного конца испытуемой пружины 3, входной вал 5, выходной вал 1, связанный с коромыслом 6, на конце плеча которого установлен сердечник 22 электромагнита, тяговую обмотку 23 электромагнита, подвижный балансировочный груз 7, фотоприемник 13, связанный с источником 14 света через зеркало 15 оптической системы, шаговый двигатель 20, выходной вал 21 которого соединен с входным валом 5 измерительного блока, который установлен на опоре 25, модуль 19 управления шаговым двигателем 20, модуль 18 управления процессом контроля, входная шина которого соединена с выходной шиной регистратора 9, выход которого подключен к первому входу модуля 18 управления процессом контроля, второй вход связан с выходом компаратора 12, а первый выход подключен к управляющему входу ключа 16, второй выход подключен к установочному входу интегратора 17, третий выход соединен с установочным входом аналого-запоминающего блока 10, четвертый выход подключен к запускающему входу аналого-цифрового преобразователя 8, а выходная шина связана с входной шиной модуля 19 управления шаговым двигателем, выходная шина которого соединена с входной шиной шагового двигателя 20.An automated meter of the output characteristics of coil springs contains an analog-to-digital converter 8, the information output of which is connected to the input of the recorder 9, and a trigger output with a trigger input of the recorder 9, a comparator 12, the input of which is connected to the photodetector 13, and the output is connected to the control input of the analog-memory block 10 and the input of the key 16, the output of which is connected to the input of the integrator 17, the output of which is connected to the input of the analog-memory block 10, the output of which is connected to the input of the control unit t com 11, the information output of which is connected to the input of the analog-to-digital converter 8, and the outputs of the current control unit 11 are connected to the inputs of the measuring unit, which includes a clamp 2 of the inner end of the test spring 3, clamp 4 of the outer end of the test spring 3, input shaft 5 , the output shaft 1, connected to the beam 6, at the end of the arm of which is installed the core 22 of the electromagnet, the traction winding 23 of the electromagnet, a moving balancing weight 7, a photodetector 13, connected to the light source 14 through an optical mirror 15 system, a stepper motor 20, the output shaft 21 of which is connected to the input shaft 5 of the measuring unit, which is mounted on the support 25, the control module 19 of the stepper motor 20, the control process control module 18, the input bus of which is connected to the output bus of the recorder 9, the output of which is connected to the first input of the control process control module 18, the second input is connected to the output of the comparator 12, and the first output is connected to the control input of the key 16, the second output is connected to the installation input of the integrator 17, the third output is connected to the with the analog input of the analog-memory unit 10, the fourth output is connected to the triggering input of the analog-to-digital converter 8, and the output bus is connected to the input bus of the stepper motor control module 19, the output bus of which is connected to the input bus of the stepper motor 20.

В автоматизированном измерителе выходных характеристик спиральных пружин в качестве источника света 14 используется точечный лазер.In an automated meter of output characteristics of coil springs, a point laser is used as the light source 14.

В автоматизированном измерителе выходных характеристик спиральных пружин в качестве фотоприемника 13 используется фоторезистор.In an automated meter of output characteristics of coil springs, a photoresistor is used as a photodetector 13.

Автоматизированный измеритель выходных характеристик спиральных пружин работает следующим образом. До установки испытуемой пружины 3 в зажимы 2 и 4 регулировочным устройством 24 передвигают балансировочный груз 7 по плечу коромысла 6, ориентируясь на срабатывание компаратора 12 по его индикации об уравновешивании коромысла 6 при засветке оптического приемника 13. Далее устанавливают испытуемую пружину 3 в зажимы 2 и 4 внутреннего и наружного концов пружины.Automated meter output characteristics of coil springs is as follows. Before installing the test spring 3 in the clamps 2 and 4 with the adjusting device 24, the balancing weight 7 is moved along the arm of the rocker arm 6, focusing on the operation of the comparator 12 according to its indication of balancing the rocker arm 6 when the optical receiver 13 is illuminated. Next, the test spring 3 is installed in the clamps 2 and 4 inner and outer ends of the spring.

После этого в регистратор 9 вводят номер, диапазон измерения, количество контролируемых точек характеристики испытуемой пружины 3. Далее включают процесс контроля по команде оператора и на выходе регистратора 9, через первый вход модуля 18 управления процессом контроля, появляется сигнал, который последовательно во времени формирует сигналы: через второй и третий выходы сброс выходного сигнала интегратора 17 и аналого-запоминающего блока 10 в нулевое значение, а через первый выход модуль 18 управления процессом контроля открывает ключ 16 для прохождения сигнала от компаратора 12 к интегратору 17, затем поворачивает шаговый двигатель 20 до первой точки контроля характеристики серией импульсов, соответствующей повороту на заданный угол, что создает соответствующий измеряемый момент, который передается через испытуемую пружину 3 к коромыслу 6, которое отклоняется от равновесия и срабатывает компаратор 12, а через ключ 16, интегратор 17 и аналого-запоминающий блок 10 создает плавно нарастающий ток в тяговой обмотке электромагнита 23 для компенсации созданного момента. В момент уравновешивания коромысла 6 срабатывает в исходное нулевое положение компаратор 12, фиксируя механический баланс коромысла 6 в результате засветки источником света 14 через зеркало 15 фотоприемника 13, включает аналого-запоминающий блок 10 и через второй вход модуля 18 управления процессом контроля запускает с четвертого выхода аналого-цифровой преобразователь 8 для фиксации цифровой информации о значении созданного момента по току компенсации в тяговой обмотке 23 электромагнита, которая через информационный выход аналого-цифрового преобразователя 8 по импульсу конца измерения заносится в регистратор 9, в котором после запоминания через первый вход модуля 18 управления процессом контроля запускает по заложенной программе в регистраторе 9 процесс контроля следующей точки измерения характеристики испытуемой пружины 3. Этот периодический процесс продолжается до окончания заданного диапазона измерения, т.е. количества точек измерения. В процессе контроля можно, например, индицировать программно на экране регистратора 9 заданные параметры контроля выходных характеристик испытуемой пружины 3 в виде графика и т.д.After that, a number, a measuring range, the number of controlled points of the characteristics of the tested spring 3 are entered into the registrar 9. Next, the control process is activated by the operator’s command and at the output of the registrar 9, through the first input of the control process control module 18, a signal appears that generates signals sequentially in time : through the second and third outputs, the output of the integrator 17 and the analog-memory unit 10 is reset to zero, and through the first output, the control process control module 18 opens the key 16 for the signal passes from the comparator 12 to the integrator 17, then turns the stepper motor 20 to the first point of control of the characteristic by a series of pulses corresponding to rotation by a given angle, which creates a corresponding measured moment, which is transmitted through the test spring 3 to the rocker 6, which deviates from equilibrium and is triggered the comparator 12, and through the key 16, the integrator 17 and the analog-memory unit 10 creates a smoothly increasing current in the traction winding of the electromagnet 23 to compensate for the created moment. At the moment of balancing the rocker 6, the comparator 12 is activated in the initial zero position, fixing the mechanical balance of the rocker 6 as a result of exposure to the light source 14 through the mirror 15 of the photodetector 13, turns on the analog-memory unit 10 and starts from the fourth output of the analog through the second input of the control process control module 18 -digital converter 8 for fixing digital information about the value of the created moment of current compensation in the traction winding 23 of the electromagnet, which through the information output of analog-digital the transducer 8 is entered into the recorder 9 by the pulse of the end of the measurement, in which, after storing through the first input of the control module 18, the control process starts the control process of the next measuring point of the characteristics of the tested spring 3 in the recorder 9, this periodic process continues until the end of the specified measuring range, those. number of measurement points. In the control process, for example, it is possible to indicate programmatically on the screen of the recorder 9 the set parameters for monitoring the output characteristics of the test spring 3 in the form of a graph, etc.

Далее по программе регистратора 9 через блок 18 управления процессом контроля последовательно закрывается ключ 16, обнуляется информация интегратора 17 и аналого-запоминающего блока 10, включается непрерывное реверсирование шагового двигателя 20 в нулевую исходную точку начала процесса контроля, которая фиксируется срабатыванием компаратора 12 при засветке источником 14 света через зеркало 15 фотоприемника 13. После этого снимают испытуемую пружину 3 из измерительного блока.Further, according to the program of the recorder 9, through the control process control unit 18, the key 16 is sequentially closed, the information of the integrator 17 and the analog-memory unit 10 is reset, the stepping motor 20 is continuously turned back on to the zero starting point of the start of the control process, which is fixed by the operation of the comparator 12 when illuminated by the source 14 light through the mirror 15 of the photodetector 13. After that, the test spring 3 is removed from the measuring unit.

По результатам набора в регистраторе 9 информации о необходимой выборке испытуемых пружин 3 включается программа регистратора на обработку и отбор парных испытанных пружин 3 с заданной точностью подбора.According to the results of the collection in the registrar 9 of information about the required sample of the tested springs 3, the registrar program for processing and selecting paired tested springs 3 with a given accuracy of selection is included.

Все блоки и модули в измерителе реализуются на известных аналоговых и цифровых интегральных микросхемах и электромеханических элементах.All blocks and modules in the meter are implemented on well-known analog and digital integrated circuits and electromechanical elements.

Таким образом, заявляемый автоматизированный измеритель выходных характеристик спиральных пружин позволяет повысить эффективность работы измерителя увеличением производительности, которая достигается улучшением динамических характеристик процесса контроля. Данный результат достигается упрощением схемы задания пошагового угла закручивания пружины в процессе контроля за счет исключения из схемы управления процессом контроля ряда блоков, связанных с заданием угла закручивания испытуемой пружины и реверсирования закрутки в исходное положение, путем ввода шагового двигателя и модуля управления шаговым двигателем, а также упрощением схемы управления процессом контроля и обработки результатов контроля за счет ввода модуля управления процессом контроля.Thus, the inventive automated meter output characteristics of coil springs can improve the efficiency of the meter by increasing productivity, which is achieved by improving the dynamic characteristics of the control process. This result is achieved by simplifying the scheme for setting the step-by-step angle of rotation of the spring in the control process by eliminating a number of blocks from the control scheme of the control process for controlling the angle of rotation of the tested spring and reversing the twist to its original position by entering a stepper motor and a stepper motor control module, as well as simplification of the control process of the control process and processing of control results by introducing a control process control module.

Claims (3)

1. Автоматизированный измеритель выходных характеристик спиральных пружин, содержащий аналого-цифровой преобразователь, информационный выход которого соединен с входом регистратора, а запускающий выход с запускающим входом регистратора, компаратор, вход которого подключен к фотоприемнику, а выход подключен к управляющему входу аналого-запоминающего блока и входу ключа, выход которого соединен с входом интегратора, выход которого связан с входом аналого-запоминающего блока, выход которого соединен с входом блока управления током, информационный выход которого подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, а выходы управления током соединены с входами измерительного блока, который включает в себя зажим внутреннего конца испытуемой пружины, зажим наружного конца испытуемой пружины, входной вал, выходной вал, связанный с коромыслом, на конце плеча которого установлен сердечник электромагнита, тяговую обмотку электромагнита, подвижный балансировочный груз, фотоприемник, связанный с источником света через зеркало оптической системы, отличающийся тем, что в него введены шаговый двигатель, выходной вал которого соединен с входным валом измерительного блока, который установлен на опоре, модуль управления шаговым двигателем, модуль управления процессом контроля, входная шина которого соединена с выходной шиной регистратора, выход которого подключен к первому входу модуля управления процессом контроля, второй вход связан с выходом компаратора, а первый выход подключен к управляющему входу ключа, второй выход подключен к установочному входу интегратора, третий выход соединен с установочным входом аналого-запоминающего блока, четвертый выход подключен к запускающему входу аналого-цифрового преобразователя, а выходная шина связана с входной шиной модуля управления шаговым двигателем, выходная шина которого соединена с входной шиной шагового двигателя.1. An automated meter of the output characteristics of coil springs, containing an analog-to-digital converter, the information output of which is connected to the input of the recorder, and the triggering output with the triggering input of the registrar, a comparator whose input is connected to the photodetector, and the output is connected to the control input of the analog-memory unit and the key input, the output of which is connected to the input of the integrator, the output of which is connected to the input of the analog-storage unit, the output of which is connected to the input of the current control unit, inf the radiation output of which is connected to the input of an analog-to-digital converter, and the current control outputs are connected to the inputs of the measuring unit, which includes a clamp of the inner end of the test spring, a clamp of the outer end of the test spring, the input shaft, the output shaft connected to the beam at the end of the arm which is installed the core of the electromagnet, the traction winding of the electromagnet, a moving balancing load, a photodetector connected to a light source through a mirror of the optical system, characterized in that a stepper motor is introduced, the output shaft of which is connected to the input shaft of the measuring unit, which is mounted on the support, a stepper motor control module, a control process control module, the input bus of which is connected to the recorder output bus, the output of which is connected to the first input of the control process control module, the second the input is connected to the output of the comparator, and the first output is connected to the control input of the key, the second output is connected to the installation input of the integrator, the third output is connected to the installation input analog-to-memory unit, the fourth output is connected to the triggering input of the analog-to-digital converter, and the output bus is connected to the input bus of the stepper motor control module, the output bus of which is connected to the input bus of the stepper motor. 2. Автоматизированный измеритель выходных характеристик спиральных пружин по п. 1, отличающийся тем, что в качестве источника света используется точечный лазер.2. An automated meter for the output characteristics of coil springs according to claim 1, characterized in that a point laser is used as a light source. 3. Автоматизированный измеритель выходных характеристик спиральных пружин по п. 1, отличающийся тем, что в качестве фотоприемника используется фоторезистор.3. An automated meter for the output characteristics of coil springs according to claim 1, characterized in that a photo resistor is used as a photodetector.
RU2014149957A 2014-12-10 2014-12-10 Automated meter of output characteristics of helical springs RU2608330C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014149957A RU2608330C2 (en) 2014-12-10 2014-12-10 Automated meter of output characteristics of helical springs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014149957A RU2608330C2 (en) 2014-12-10 2014-12-10 Automated meter of output characteristics of helical springs

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014149957A RU2014149957A (en) 2016-07-10
RU2608330C2 true RU2608330C2 (en) 2017-01-17

Family

ID=56372387

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014149957A RU2608330C2 (en) 2014-12-10 2014-12-10 Automated meter of output characteristics of helical springs

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2608330C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1732196A1 (en) * 1990-04-04 1992-05-07 Казанский Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева Bench for checking output characteristics of spiral springs
EP1923683A1 (en) * 2005-09-07 2008-05-21 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Rotation detector and torque sensor
TW201131150A (en) * 2010-03-05 2011-09-16 Univ Chienkuo Technology Spiral spring twisting force fatigue tester structure
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

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1732196A1 (en) * 1990-04-04 1992-05-07 Казанский Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева Bench for checking output characteristics of spiral springs
EP1923683A1 (en) * 2005-09-07 2008-05-21 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Rotation detector and torque sensor
TW201131150A (en) * 2010-03-05 2011-09-16 Univ Chienkuo Technology Spiral spring twisting force fatigue tester structure
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

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014149957A (en) 2016-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11003141B2 (en) Chronometric testing device
RU2526553C2 (en) Computer-aided helical spring output performances control test bench
RU2016133804A (en) MODULAR HOUR MECHANISM WITH FUNCTIONAL MODULES
RU2623816C1 (en) Meter of output characteristics of spiral springs
WO2014195439A2 (en) Detection of the position of a winding drum coupled to a motor via a damping flexible element
CN100395542C (en) Image testing method for chemical fibre thermal contraction rate and testing apparatus thereof
RU2586411C1 (en) Automated meter of output characteristics of helical springs
CN102890401A (en) Camera shutter time delay measuring system
RU130396U1 (en) AUTOMATED STAND FOR CONTROL OF OUTPUT CHARACTERISTICS OF SPIRAL SPRINGS
US9823165B2 (en) Apparatus and method for measuring backlash
RU2608330C2 (en) Automated meter of output characteristics of helical springs
CN212484093U (en) Watch time precision detection device
JPH06103373B2 (en) Program Shutter
JPS5836079A (en) Signal storage time control system of photoelectric converting means
RU2518975C2 (en) Test bench for measurement of vibratory reaction moments in gyromotor
JP3422294B2 (en) Spectrophotometer wavelength calibration method
SU1732196A1 (en) Bench for checking output characteristics of spiral springs
RU2676220C1 (en) Spiral springs moment automated meter
JP2010145969A (en) Imaging apparatus
JP2011196999A (en) Calibration device for electronic balance
US3175393A (en) Force measuring apparatus with cumulative ranges of measurment
CN113835327A (en) Watch time-travelling precision detection device and detection method
Golluccio et al. Magnetic measurements of permanent and fast-pulsed quadrupoles for the CERN LINAC4 project
WO2023246957A2 (en) Zero-position learning method and apparatus for electric motor
Vinals et al. MTG scan mechanism predevelopment: design\& performance

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181211