SU1763944A1

SU1763944A1 - Torsion pendulum

Info

Publication number: SU1763944A1
Application number: SU894724477A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Михайлович Пронин
Original assignee: Мордовский государственный университет им.Н.П.Огарева
Priority date: 1989-05-15
Filing date: 1989-05-15
Publication date: 1992-09-23

Abstract

Изобретение относитс к испытательной технике. Целью изобретени вл етс упрощение конструкции. В крутильном ма тнике , содержащем инерционное тело, электродинамический возбудитель колебаний , включающий подвижный элемент в виде рамки (4), соединенной с инерционным телом, и подковообразный электромагнит This invention relates to a testing technique. The aim of the invention is to simplify the design. In a torsion tandem containing an inertial body, an electrodynamic exciter of oscillations, including a moving element in the form of a frame (4) connected to an inertial body, and a horseshoe electromagnet

Description

Изобретение относитс к испытательной технике и может быть использовано при динамических и статических испытани х материалов на кручение,The invention relates to a testing technique and can be used in dynamic and static torsional testing of materials.

Известно устройство дл измерени динамических характеристик материалов, в котором испытуемый образец нагружают крут щим моментом, создаваемым электродинамическим возбудителем колебаний, включающем подвижный элемент в виде рамки, соединенной с инерционным телом и испытуемым образцом, и подковообразный электромагнит, между полюсными наконечниками которого размещена рамка.A device for measuring the dynamic characteristics of materials is known in which the test sample is loaded with a torque generated by an electrodynamic vibration exciter comprising a movable element in the form of a frame connected to an inertial body and the test sample, and a horseshoe-shaped electromagnet with a frame between the pole pieces.

Недостатком данного устройства вл етс высока сложность и повышенные требовани к точности датчика угла поворота ма тника.The disadvantage of this device is the high complexity and increased demands on the accuracy of the rotation angle sensor.

Известно также устройство дл испытани конструкционных материалов на усталость , в которой электромагнитный возбудитель крутильных колебаний выполнен в виде двух Е-образных магнитопрово- дов с обмотками посто нного тока на среднем керне и переменного тока на крайних , кор , соединенного с образцом и составл ющего с ним в качестве инерционного элемента колебательную О СО Ю It is also known a device for testing structural materials for fatigue, in which the electromagnetic causative agent of torsional vibrations is made in the form of two E-shaped magnetic conductors with DC windings on the middle core and alternating current on the outer core connected to the sample. as an inertial element oscillatory

стему, и регистратора колебаний, состо щего из оптически св занных осветител , зеркальца , прикрепленного к оси инерционной детали, и фото приемника.and an oscillation recorder consisting of optically coupled illuminator, a mirror attached to the axis of the inertial part, and a photo of the receiver.

Недостатком данного устройства вл - етс нелинейна зависимость крут щего момента от угла поворота ма тника и тока в обмотках электромагнитного возбудител колебаний, а также громоздкость и повышенна чувствительность к посторонним вибраци м оптического датчика угла поворота ма тника.The disadvantage of this device is the non-linear dependence of the torque on the angle of rotation of the manniki and the current in the windings of the electromagnetic exciter, as well as the bulkiness and increased sensitivity to extraneous vibrations of the optical sensor of the angle of rotation of the antenna.

Целью изобретени вл етс упрощение конструкции.The aim of the invention is to simplify the design.

Поставленна цель достигаетс тем, что в крутильном ма тнике, содержащем инерционное тело, электродинамический возбудитель колебаний, включающий подвижный элемент в виде рамки, соединенной с инерционным телом, и подковообразный элект- ромагнит,междуполюснымиThe goal is achieved by the fact that, in a torsion tandem, containing an inertial body, an electrodynamic exciter of oscillations, including a movable element in the form of a frame connected to the inertial body, and a horseshoe-shaped electromagnet, are interdipolar

наконечниками которого размещена рамка, измерительное устройство, подключенное к виброизмерительному преобразователю, полюса электромагнитов образуют с рамкой емкостной виброизмерительный преобразователь с переменным зазором, дл чего электромагнит электроизолирован от рамки , а торцева поверхность его полюсных наконечников имеет форму спирального сегмента, образующа которого параллельна оси вращени инерционного элемента, а направл юща вл етс спиралью Архимеда .the tips of which the frame is placed, the measuring device connected to the vibration measuring transducer, the poles of electromagnets form a capacitive vibration measurement transducer with a variable gap, for which the electromagnet is insulated from the frame, and the end surface of its pole tips has the shape of a spiral segment which is parallel to the axis of rotation of the inertial element and the guide is the Archimedes spiral.

HS фиг.1 показана схема крутильного ма тника; на фиг, 2 - разрез А-А крутильного ма тника на фиг.1,HS FIG. 1 is a diagram of a torsion tandem; FIG. 2 is a section AA of the torsion bar in FIG. 1,

Крутильный ма тник содержит подковообразный электромагнит 1, между полюс- ными наконечниками 2 и 3 которого установлена рамка 4 с током, возбуждаема через элемент 5 и жестко соединенна с инерционным телом 6 крутильного ма тника . Электромагнит 1 электроизолирован от рамки 4, а торцевые поверхности его полю- сов 2 и 3 имеют форму сегментов, образующа которых параллельна оси вращени инерционногно тела 6, а направл юща вл етс спиралью Архимеда. Емкостной виброизмерительный преобразователь с переменным зазором, образованный рамкой 4 и полюсами 2 и 3 электромагнита 1, соединен с измерительным устройством 7.A torsional tick contains a horseshoe-shaped electromagnet 1, between pole tips 2 and 3 of which a frame 4 is installed with a current, excited through element 5 and rigidly connected to the inertial body 6 of the torsion torsion. The electromagnet 1 is electrically insulated from the frame 4, and the end surfaces of its poles 2 and 3 have the shape of segments that form parallel to the axis of rotation of the inertial body 6, and the guide is an Archimedes helix. Capacitive vibration measuring transducer with a variable gap, formed by the frame 4 and the poles 2 and 3 of the electromagnet 1, is connected to the measuring device 7.

Крутильный ма тник работает следующим образом.Torsion tick works as follows.

Взаимодействие магнитного пол подковообразного электромагнита 1 с током в рамке 4 приводит к возбуждению вращающего момента, действующего на рамку 4 и к ее повороту вместе с инерционным телом 6 ма тника относительно магнита 1. Поворот рамки 4 относительно оси вращени ма тника сопровождаетс пропорциональным изменением рассто ни между полюсными наконечниками 2 и 3 и рамкой 4. Соответствующее изменение электроемкости между полюсами 2 и 3 и рамкой 4 преобразуетс в электрический сигнал с помощью измерительного устройства 7.The interaction of the magnetic field of the horseshoe-shaped electromagnet 1 with the current in frame 4 leads to the excitation of torque acting on frame 4 and its rotation together with the inertial body 6 of the satellite relative to the magnet 1. Rotation of the frame 4 relative to the axis of rotation of the plate is accompanied by a proportional change in the distance between pole pieces 2 and 3 and frame 4. The corresponding change in electrical capacitance between poles 2 and 3 and frame 4 is converted into an electrical signal by means of a measuring device 7.

Предлагаемое решение позвол ет измер ть угол поворота ма тника, использу только элементы конструкции возбудител колебаний, что упрощает конструкцию крутильного ма тника.The proposed solution allows measuring the angle of rotation of the tiller using only the structural elements of the vibration exciter, which simplifies the design of the torsion tiller.

Claims

Claim of a torsion tibus, containing an inertial body, an electrodynamic exciter, comprising a movable element in the form of a frame connected to an inertial body, and a horseshoe electromagnet, between the pole pieces of which a frame is placed, a measuring device connected to a vibro-measuring transducer, characterized in that in order to simplify the construction, the poles of electromagnets form a capacitive vibration measuring transducer with a variable gap, for which The magnet is vibration-insulated from the frame, and the end surface of its pole pieces has the shape of a spiral segment, which forms parallel to the axis of rotation of the inertial body, and the guide is an Archimedean spiral.

d.

one

BUT

B 1 N

Fy