SU1103101A1 - Устройство дл динамической ударной градуировки датчиков силы - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ УДАРНОЙ ГРАДУИРОВКИ ДАТЧИКОВ СИЛЫ, состо щее из основани , ударной массы на ма тниковом подвесе спускового механизма и опоры дл  креплени  градуируемого датчика, о т л и ч а юще ее   тем, что, с целью повышени  точности и производительности градуировки с одновременным расширением его функциональных возможностей , в него введены два плоских горизонтальных рамочных реверсора , две шаровые направл ющие качени , образцовый силоизмеритель ударной нагрузки, стабилизирующий упругий элемент и вертикальный опорньй выступ, при этом первый плоский горизонтальньп реверсор соединен с горизонтальной поверхностью опоры ; через две шаровые направл ющие качени , а его плоскость параллельна плоскости основани , одна из поперечин первого реверсора входит в отверстие рамки второго, причем второй реверсор св зан с первым через образцовый силоизмеритель ударной нагрузки и параллельно включенный стабилизирующий упругий злемент, которые размещены соосно и по разные стороны от поперечины первого реверсора, а плоскости первого и второго реверсоров взаимно перпендикул рны, второй реверсор соединен с вертикальным опорным выступом через градуируемый датчик силы раст жени , на другой поперечине первого реверсора размещен градуируемый датчик силы сжати j при этом жесткость реверсоров в направлении передаваемой силы,жесткость i образцового силоизмерител  и величина угла массы выбраны из соотношений: (Л ГР. ;Срев ОСддт;С.„д г fcCHT где Сред - жесткость реверсоров в на правлении передаваемой силы, Н/м; -жесткость образцового си сил лоизмерител -, Н/м; AQT -жесткость градуируемого датчика. Н/м, : IS -безразмерный коэффициент формы кривой ударного процесса , нaxoд D ийc  в диапазоне 1,7-3,5; 7 -предельное значение силы, А,ат измер емое градуируемым датчиком, Н; -частота собственньк коле-дат баний градуируемого датчика , Гц; ускорение свободного паде8 ни  R - радиус качени  ударной массы, м; М - величина ударной массы,кг.

Description

1 Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть исполь зовано при градуировке датчиков пер менных сил в импульсном режиме усилием сжати  и раст жени . Известно устройство дл  определе ни  динамических характеристик датчиков силы, представл ющее собой ударный ма тник, состо щий из ударной массы на подвесе и массивного основани , на котором закрепл етс  исследуемый датчик. Ударна  масса сбрасываетс  и уДар ет по исследуемому датчику lj . Недостатками такого устройства  вл ютс  невысокие точность и произ водительность вследствие применени  расчетного метода оценки задаваемой силы и возможность градуировки толь ко датчиков сжати . Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  устройство дл  динамической градуировки силоизмериФельных датчиков, состо щее из ударной массы, спускного механизма, основани  и опоры дл  креплени  градуируемого датчи ка 2 . Ударна  масса, на которой установлен датчик акселерометра, закреплена на подвесе, под действие силы т жести поворачиваетс  и удар ет по градуируемому датчику. , Недостатком устройства  вл етс  возможность градуировки датчиков переменных сил только усилием сжати  что не обеспечивает получение достоверной информации о метрологических характеристиках,датчиков, различных в режиме сжати  и раст жени . Целью изобретени   вл етс  повышение точности и производительности градуировки датчиков переменных сил с одновременным расширением функциональных возможностей устройства. Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  динамической градуировки датчиков силы, состо щее из основани , ударной массы на ма тниковом подвесе, спускового механизма и опоры дл  креплени  градуируемо го датчика, введены два плоских горизонтальных рамочных реверсора, дв шаровые направл ющие качени , образ цовый силоизмеритель ударной нагруз ки, стабилизирующий упругий элемент и вертикальный опорный выступ, при этом первьА плоский горизонтальный реверсор соединен с горизонтальной 1 поверхностью опоры через две шаровые направл ющие качени , а его плоскость параллельна плоскости основани , одна из поперечин первого реверсора входит в отверстие рамки второго, причем второй реверсор св зан с перзьы через образцовый силоизмеритель ударной нагрузки и параллельно включенный стабилизирующий упругий элемент, которые размещены соосно и по разные стороны от поперечины первого реверсора, а плоскости первого и второго реверсора взаимно перпендикул рны , второй реверсор соединен с вертикальным опорным выступом через градуируемый датч:;к силы раст жени , на другой пpпepe rt нe первого реверсора размещен градуируемый датчик силы сжати , при этом жесткость реверсоров в направлении передаваемой силы, жесткость образцового силоизмерител  и величина ударной массы выбраны из соотношений: С рев жесткость реверсоров в передаваемой правлении лы, И/м; жесткость образцового силоизмерител ,Н/м; жесткость градуируемого датчика, Н/м; Y - безразмерный коэффициент формы кривой ударного процесса , наход щийс  в диапазоне 1,7-3,5; - предельное значение силы, измер емое градуируемым датчиком, Н; частота собственных колебаний градуируемого датчика , Гц; g - ускорение свободного падени , м/с ; R к - радиус качени  ударной массы , м; М - величина ударной массы,кг. На чертеже изображено предложенное устройство дл  динамической градуировки датчиков силы, общий вид. Устройство имеет массивное горизонтальное основание 1, на котором закрепл ютс  станина 2 и опора 3 с вертикальным опорным выступом. На станине 2 устанавливаетс  на ма тниковом подвесе 4 ударна  масса 5, представл юща  собой сплошной цилиндр со сферическим торцом, и спусковой механизм 6, перемещающийс  по направл ющим станины 2. На горизонтальной плоскости опоры 3 располагаетс  первый плоский горизонтальный рамочный реверсор 7, плоскость которого параллельна плоскости осно вани  1. Одна поперечина первого реверсора 7 входит в отверстие второ го плоского горизонтального рамочного реверсора 8. Дл  уменьшени  сил трени  реверсор 1 опираетс  на две шаровые направл ющие качени , на пример шарики 9, которые уложены в продольные пазь реверсора -7 и опоры 3. Второй реверсор 8, плоскость которого взаимно перпендикул рна плоскости первого реверсора 7, св зан с первым через образцовьй силоизмеритель ударной нагрузки 10, прикрепленный , например, к реверсору 7 и приведенный в соприкосновение с реверсором 8 стабилизирующим упругим элементом 11, помещенным между задней поперечиной реверсора 7 и передней поперечиной реверсора 8 параллельно и соосно с образцовым сило измерителем 10. Выбор места закреплени  образцового силоизмерител  обусловлен необходимостью исключить вли ние инерционных свойств .реверсора 7 на показани  градуируемого датчика раст жени  12. В качестве образцового силоизмерител  10 может быть использован, например, упруго-контактньй силоизме ритель, обладающий по сравнению с и вестными силоизмерител ми необходим жесткостью и точностью измерени  пе ременных сил в импульс1:ом режиме. Датчик 12 при градуировке его ус лием раст жени  закрепл етс  одной т гой к вертикальному опорному выст пу опоры 3 и вместе с выступом расп лагаетс  внутри реверсора 7, а второй т гой - к реверсору 8, тем самы образу  с опорой 3, реверсором 8, силоизмерителем 10 и реверсором 7 единую силовую цепь. Градуируемый датчик сжати  13 закрепл етс  на передней поперечине реверсора 7, причем на свободную т гу датчика 13 устанавливаетс  п та 14, котора  в сочетании с ударной массой 5 используетс  в к-ачество второго образцового упруго-контактного силоизмерител . При градуировке датчиков силы устройство работает следующим образом . Отсоединенна  от спускового механизма 6 ударна  масса 5, сферический конец которой предварительно покрываетс  тонким слоем парафина, удар ет по п те 14 датчика 13. Усилие сжати  через датчик 13 передаетс  реверсору 7, силоизмерителю 10 и второму реверсору 8, которые преобразуют усилие сжати  в усилие .раст жени . Усилие раст жени , действующее на градуируемьй датчик 12, регистр ируетс  образцовым силоизмерителем ударной нагрузки 10, а усилие сжати  , действующее на датчик 13,образцовым силоизмерителем, включающим в себ  ударную массу 5 и п ту 14Градуировочное усиле зависит от угла сброса ударной массы, который определ етс  положением спускового механизма 6 на направл ющей станины 2 . Дл  изменени  направлени  приложени  градуировочных усилий к датчикам 12 и 13 их мен ют местами, после чего повтор ют градуировку. Таким образом, датчики силы отградуированы как усилием сжати , так и-раст жени  . Как показали экспериментальные данные, изобретени  позвол ет снизить погрешность измерени  силы до 1-1,5% по сравнению с погрешностью определени  силы в устройстве 2j , равной 2-7%, и обеспечить градуировку датчиков силы усили ми сжати  и раст жени , что расшир ет функциональные возможности. Изобретение обеспечивает возможность градуировки одновременно двух датчиков и позвол ет увеличить производительность градуировки примерно в 1,5 раза.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ УДАРНОЙ ГРАДУИРОВКИ ДАТЧИКОВ СИЛЫ, состоящее из основания, ударной массы на маятниковом подвесе спусков'ого механизма и опоры для крепления градуируемого датчика, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и производительности градуировки с одновременным расширением его функциональных возможностей, в него введены два плоских горизонтальных рамочных реверсора, две шаровые направляющие качения, образцовый силоизмеритель ударной нагрузки, стабилизирующий упругий элемент и вертикальный опорный выступ, при этом первый плоский горизонтальны]! реверсор соединен с горизонтальной поверхностью опоры _: через две шаровые направляющие качения, а его плоскость параллельна плоскости основания, одна из поперечин первого реверсора входит в отверстие рамки второго, причем второй реверсор связан с первым через образцовый силоизмеритель ударной нагрузки и параллельно включенный стабилизирующий упругий элемент, которые размещены соосно и по разные стороны от поперечины первого реверсора, а плоскости первого и второго реверсоров взаимно перпендикулярны, второй реверсор соединен с вертикальным опорным выступом через градуируемый датчик силы растяжения, на другой поперечине первого реверсора размещен градуируемый датчик силы сжатия* при этом жесткость реверсоров в направлении передаваемой силы,жесткость образцового силоизмерителя и величина § угла массы выбраны из соотношений: Сре_в Ъ <0Сдат5^ссил ^{г 5С} дат;_м К, ~ где С_реа - жесткость реверсоров в на правлении передаваемой силы, Н/м;

   С- жесткость образцового силоизмерителя·, Н/м;

   , Сд_аг- жесткость градуируемого датчика. Н/м, - безразмерный коэффициент формы кривой ударного процесса, находящийся в диапазоне 1,7-3,5;

   F^_OT - предельное значение силы, измеряемое градуируемым датчиком, Н;

   fд_ят - частота собственных колебаний градуируемого датчика, Гц;

   g - ускорение свободного падения * м/с²;

   R_K - радиус качения ударной массы, м;

   М - величина ударной массы,кг.

   SU .... 1103101