Изобретение относитс к учебнолабораторному оборудованию и может быть использовано при проведении лаб раторных работ при изучении курса Детали приборов в высших и средних специальных учебных заведени х. Известна установка дл изучени характеристик пружин, содержаща ус тановленную-на основании стойку с кронштейном. На котором закреплен верхний конец пружины 1, Недостатком известной установки вл етс невысока точность определени жесткости пружины, обусловленна применением тарировочных графиков и наличием деформаций измеритель ной пружины. Целью изобретени вл етс повыше ние точности определени жесткости пружины. Дл достижени поставленной цели установка дл изучени характеристи пружин, содержаща установленную на основании стойку с кронштейном, на котором закреплен верхний конец пружины , имеет установленный на основании корпус, размещенныйв корпусе на подшипнике диск, закрепленные в корпусе электромагнитную защелку, св занную с диском, концевой выключатель, св занный с защелкой, фотодатчик со скобой, охватываюи;ей диск, и регистратор, св занный электрически с фотодатчиком и концевым выключателем, при этом нижний конец пружины закреплен на диске. Кроме того, регистратор содержит последовательно соединенные генератор , логический элемент И, счетчик, дешифратор и шестиразр дный индикатор, триггер, выход которого соединен с входом элемента И, источник стартового импульса, соединенный с входом триггера усилитель-формирователь, вход которого соединен с фотодатчи;ком , логический элемент ИЛИ, вход которого соединен с выходом усилител формировател , а выход - с входом три гера, элемент задержки, соединенный выходом с входом счетчика, и клавишу Сброс, соединенную с входами элемен тов ИЛИ и задержки. На фиг. 1 изображена установка, Общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг, 3 - структурна схема определени и индикации периода колебаний . .Учебна установка состоит из основани 1 с установленными в нем стойкой 2 и корпусом 3. Иа основании 1 внутри корпуса 3 размещен фотодатчик f, состо щий из светодиода 5, фотодиода 6 и скобы 7, а также электромагнитна защелка 8 и концевой выключатель 9 регистратор 10. Скоба 7 фотодатчика t охватывает в нижней части диск 11, установленный на подшипнике 12 на оси 13, закрепленной на стойке 2. На стойке 2 также закреп лен при помощи винта 1 передвижной кронштейн 15, имеющий с нижней стороны крючок 1б. Пружина 17 концом 18 закреплена на диске. Диск 11 имеет отверстие 19 малого диаметра и выступ 20. На передней пакели корпуса 3 размещены сигнальна лампочка 21, клавиша Пуск источника стартового импульса 22, клавиша Сброс 23 .и шести разр дный индикатор 2k, В корпусе 3 размещен регистратор 10, содержащий триггер 25, генератор 2б, логический элемент И 27, счетчик 28, усилительформирователь 29, логический элемент ИЛИ 30, дешифратор 31, элемент 32 за держки. Установка работает следующим образом . Передвижной кронштейн 15 закрепл ют в положении, соответствующем длине испытуемой пружины 17 в свобод ном состо нии, диск П поворачивают по часовой стрелке до защелкивани выступа 20 с электромагнитной защелкой 8, устройство подключают к сети электропитани частотой 50 Гц, напр жением 220 В. Последовательно нажима ют клавиши Сброс 23 источника стар тового импульса Пуск 22, при этом срабатывает электромагнитна защелка 8, освобожда выступ 20 и одновремен замыка контакты переключател 9 .при этом вырабатываетс имИульс Старт запускающий электронную схему определени и индикации периода колебаний. При прохождении колебаельнои системы диск - пружина полоени равновеси светодиод 5 через отверстие 19 в диске 11 засвечивает отодиод 6 и, таким образом, вырабатываетс импульс Стоп дл схемы определени и индикации периода колебаний и производитс считывание показаний по индикатору 24. В результате решение уравнени свободных колебаний относительно коэффициента жесткости пружины С с учетом выражени дл момента инерции диска, а также посто нства первоначального угла отклонени колебательной системы от положени равновеси , Ч 30 получаем % где К - 5,12|у,- посто нна устройства -масса диска;5 -период свободных колебаний системы диск - пружина; -радиус диска; BQ - длина пружины в свободном состо нии. Таким образом, подстановка в выражение (1) значени длины испытуемой пружины в свободном состо нии и периода свободных колебаний позвол ет определ ть значени коэффициента жесткости винтовых пружин раст жени . В случае необходимости исследовани коэффициента жесткости пружины при различных величинах предварительного нат жени пружины д2 передвижной кронштейн 13 закрепл етс на стойке 2 в положении, соответствующем длине 0(5 + Лб. В этом испытуемой пружины случае уравнение (1) записываетс в Принцип действи электронной схемы определени и индикации периода свободных колебаний системы диск - пружина заключаетс вследующем, При нажатии клавиши Пуск срабатывают электромагнитна защелка 8 и концевой выключатель 9,,освобождаетс диск 11 и вырабатываетс импульс Старт, соответствующий началу движени колебательной системы. Этот импульс переворачивает триггер 25, открыва элемент И 27. Импульсы генератора 2б с частотой следовани k МГц через элемент И 27 П9ступают на счетчик 28 с модулем пересчета 10. При прохождении колебательной системой положени равновеси фотодатчик k вырабатывает импульсы Стоп, формируемые усилителем-формирователем 29. Сформированный импульс Стоп через элемент ИЛИ 30, поступает на триггер 25 и переворачивает еГо, закрыва элемент И 27.The invention relates to teaching and laboratory equipment and can be used when conducting laboratory work in studying the course Instrument details in higher and secondary specialized educational institutions. A known apparatus for studying the characteristics of the springs comprises a stand-on-stand with an arm. On which the upper end of the spring 1 is fixed. A disadvantage of the known installation is the low accuracy of determining the spring stiffness due to the use of calibration plots and the presence of deformations of the measuring spring. The aim of the invention is to improve the accuracy of determining the spring stiffness. To achieve this goal, the installation for studying the characteristics of the springs, comprising a base-mounted rack with a bracket, on which the upper end of the spring is fixed, has a body-mounted housing, a drive-mounted electromagnetic lock in the housing, and an end switch mounted in the housing; connected to the latch, a photo sensor with a bracket, covering; it has a disk, and a recorder connected electrically to a photo sensor and a limit switch, while the lower end of the spring is fixed to and drive. In addition, the recorder contains a generator connected in series, a logical element I, a counter, a decoder and a six-bit indicator, a trigger whose output is connected to the input of the element I, a starting pulse source connected to the trigger input of an amplifier-shaper, the input of which is connected to a photo sensor; , the logical element OR, the input of which is connected to the output of the amplifier of the driver, and the output - to the input of three heres, the delay element connected by the output to the input of the counter, and the Reset key connected to the inputs of the elements OR and delays. FIG. 1 shows the installation, General view; in fig. 2 - the same, side view; Fig. 3 is a structural scheme for determining and indicating an oscillation period. The training installation consists of a base 1 with a rack 2 and a housing 3 installed in it. The base 1 inside the housing 3 contains a photo sensor f consisting of an LED 5, a photodiode 6 and a bracket 7, as well as an electromagnetic latch 8 and a limit switch 9 recorder 10 The bracket 7 of the photosensor t covers in the lower part a disk 11 mounted on a bearing 12 on an axis 13 fixed to stand 2. The stand 2 is also secured with a screw 1 by a movable bracket 15 having a hook 1b on its bottom side. Spring 17 end 18 is fixed to the disk. The disk 11 has a small diameter hole 19 and a protrusion 20. On the front pack of housing 3, a signal light 21, a start button of the starting pulse source 22, a reset button 23 are placed, and a six-digit indicator 2k. In case 3 a recorder 10 is located, containing a trigger 25, generator 2b, logical element AND 27, counter 28, amplifier 29, logical element OR 30, decoder 31, element 32 for holding. The installation works as follows. The movable bracket 15 is fixed in the position corresponding to the length of the test spring 17 in a free state, the disk P is rotated clockwise until the protrusion 20 is latched with the electromagnetic latch 8, the device is connected to the power supply network with a frequency of 50 Hz, 220 V. Start button 22 Reset 23 keys of the start pulse, this triggers the electromagnetic latch 8, releases the protrusion 20 and at the same time closes the contacts of the switch 9. This produces an impulse Start triggering elec onnuyu circuit determining and indicating the oscillation period. When the oscillating system passes the disk-equilibrium spring, the LED 5 through the opening 19 in the disk 11 illuminates the diode 6 and, thus, a Stop pulse is generated for the oscillation period indication and indication circuit and the readings are read out using the indicator 24. As a result, the equation of free oscillations is solved relative to spring stiffness coefficient C taking into account the expression for the disc inertia moment, as well as the constancy of the initial deviation angle of the oscillatory system from the equilibrium position, H 30 and% where K is 5.12 | y, is the constant of the device, the disk mass; 5 is the period of free oscillations of the disk – spring system; -radius disk; BQ is the length of the spring in the free state. Thus, substituting the value of the test spring in the free state and the period of free oscillations into expression (1) allows us to determine the values of the stiffness coefficient of the coil springs of tension. If it is necessary to study the spring stiffness coefficient at different values of spring preloading d2, the movable bracket 13 is fixed on the rack 2 in a position corresponding to length 0 (5 + Lb. In this test spring case, equation (1) is written in the Principle of the electronic circuit and an indication of the period of free oscillations of the disk-spring system is concluded as follows. When the Start key is pressed, the electromagnetic latch 8 and the limit switch 9 are triggered, the disk 11 is released and developed impulse A start corresponding to the beginning of the oscillating system movement.This impulse reverses trigger 25, opening element AND 27. Generator 2b pulses with a following k MHz through AND 27 P9 element into counter 28 with a recalculation module 10. When the oscillating system passes the equilibrium position, the photosensor k produces stop pulses generated by the amplifier-shaper 29. The generated stop pulse through the element OR 30 enters the trigger 25 and turns it over, closing the element 27.
Таким образом, счетчик 28 фиксирует число импульсов с генератора 2б, прошедших за врем между командами Старт - Стоп. Двоичный код этого числа поступает со счетчика 28 на дешифратор 31, а затем на индикатор 2. Перед последующими измерени ми нажимаетс клавиша Сброс, при этом подт верждаетс запрет элемента И 27, и через элемент 32 задержки счетчик 28 сбрасываетс на О. Частота генератора 26 выбрана равной k МГц, так как за врем между командами Старт колебательна система движетс четвертую часть периода колебаний.Thus, the counter 28 records the number of pulses from the generator 2b, elapsed during the time between the Start - Stop commands. The binary code of this number comes from counter 28 to decoder 31, and then to indicator 2. Before the next measurement, the Reset key is pressed, the prohibition of the And 27 element is confirmed, and through the Delay element 32, the counter 28 is reset to O. equal to k MHz, since during the time between the Start commands the oscillating system moves a quarter of the oscillation period.
Погрешность определени коэффициента жесткости пружин не превышает U.The error in determining the stiffness coefficient of the springs does not exceed U.