Силоизмерительная машина

Силоизмерительная машина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СИЛОИЗМЕРИТЕЛЬНАЛ МАШИНА, содержащая станину, неподвижную и подвижную рамы с траверсами, набор .аттестованных грузов, дополнительное гидравлическое нагружающее устройство и два индикаторных датчика сильц о тличающаяся тем, что, с целью увеличения производительное ти и автоматизации процесса замещения и поддержания заданной нагрузки, I она снабжена системой слежения за созданной нагрузкой, включающей трубопровод , электрогидравлический сервоклапан и электронную систему и соединенной с индикаторными датчиками силы, а также грузовой рамой, включающей тяги с заплечиками, неподвижную и подвижную перекладины, при этом индикаторные датчики силы размещены между поршнем дополнительного нагружающего устройства и нижней траверсой подвижной рамы и разделены подвижной перекладиной грузовой рамы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК це аи

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ. ИЗОБРЕТЕНИ

ЮОТ» 011 2 0

Ю%

\а

° В

° е

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3352760/18-10 (22) 05.11.81 (Ж 15.07.83. Бюл . М 26 (72) И.И. Харитонов, М.И. Харитонов, В.Н. Петров и В.П, Лопатин (71) Научно-,исследовательский и конструкторский институт испытательных машин,,приборов и средств измерения масс (53) 531.781(088.8)

: (56) 1. Авдеев Б.А. Испытательные ма-. . шины и приборы. Машгиз, 1957, с. 313 °

2. Авторское свидетельство СССР 8 657290, кл. G 01 L 25/00, 1974. (54) (57) СИЛОИЗМЕРИТЕЛЬНАЛ МАШИНА, содержащая станину, неподвижную и подвижную рамы с траверсами, набор аттестованных грузов, дополнительное

Ф гидравлическое нагружающее устройство и два индикаторных датчика силы, отличающаяся тем, что, с целью увеличения производительности и автоматизации процесса замещения и поддержания заданной нагрузки, 1она снабжена системой слежения за созданной нагрузкой, включающей трубопровод, электрогидравлический сервоклапан и электронную систему и соединенной с индикаторными датчиками силы, а также rрузовой рамой, включающей тяги с заплечиками, неподвижную и подвижную перекладины, при этом индикаторные датчики силы размещены между поршнем дополнительного нагружающего устройства и нижней траверсой подвижной рамы и разделены подвижной перекладиной грузовой рамы.

1 1 02902

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для воспроизведения образцовых мер силы, градуировки и поверки силоизмерительных датчиков. 5

Известна силоизмерительная машина типа ОСМ, состоящая из основания, рабочей и грузовой стоек, соединенных грузовым рычагом первого рода с соотношением плеч 1: 20 (1 ). р

Однако она имеет низкую производительность, точность ее не превышает

0,2/.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является силозадающая установка, содержащая станину, неподвижную и подвижную рамы с траверсами, набор аттестованных грузов, дополнительное гидравлическое нагружающее

20 устройство и два индикаторных датчика силы (2).

Однако установка имеет низкую производительность, в ней не предусмотрена автоматизация процесса замещения

M поддержания нагрузки в дополнитель- 25 ном нагружающем устройстве.

Цель изобретения " увеличение производительности и автоматизация процесса замещения и поддержания заданной нагрузки. 30

Поставленная цель достигается тем, что силоизмерительная машина снабжена системой слежения за созданной нагрузкой, включающей трубопровод, электрагидравлический сервоклапан и электронную систему, и соединенной с индикаторными датчиками. силы, а также грузовой рамой, включающей тяги с заплечиками, неподвижную и подвижную перекладины, при этом индикаторные дат- 4р чики силы размещены между поршнем дополнительного нагружающего устройства и нижней траверсой подвижной рамы и разделены подвижной перекладиной грузовой рамы.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема автоматизированной образцовой силоизмерительной машины; на фиг. 2 - принципиальная блок-схема автоматического замещения нагрузки и поддержания ее в процессе нагружения.

Машина содержит станину 1, неподвижную раму 2 с верхней подвижной траверсой 3 и нижней траверсой 4, На станине машины смонтировано гидравлическое дополнительное нагружающее устрой- 55 ство с вращающимся цилиндром 5 и поршнем б. Рабочую зону машины и зону силовозбуждения связывает подвижная ра0 г ма 7 с верхней неподвижной траверсой с захватами 8 и нижней неподвижной тратраверсой 9.. На нижней траверсе 9 установлен первый индикаторный датчик 10 силы сжатия, который контактирует с подвижной перекладиной 11 грузовой рамы l2.

Тяги грузовой рамы на своих свободных концах имеют заплечики 13. Второй индикаторный датчик 14 силы сжатия установлен между поршнем дополнительного гидравлического нагружающего устройства и подвижной перекладиной 11. В неподвижной перекладине 15 грузовой рамы шарнирно закреплена грузовая штанга 16, на которую устанавливают аттестованные грузы 17. Для наложения и снятия грузов с подвижной перекладины l1 грузовой рамы на станине машины установлен домкрат 18.

Поверяемый датчик 19 силы установлен в рабочей зоне машины сжатия.

Автоматическая система регулирования (фиг. 2 ) состоит из двух самостоятельных цепей управления. В первую цепь управления входят первый индикаторный датчик 10 силы, цифровой вольтметр 20, задатчик 21 опорного напряжения, блок 22 сравнения, переключатель 23 электрической цепи, электрогидравлический сервоклапан 24 и насосная установка 25. Во вторую цепь управления входят второй индикаторный датчик 14, цифровой вольтметр 26, задатчик 27 опорного напряжения. Выходы вольтметра 2б и задатчика 27 опорного напряжения соединены с блоком 28 сравнения. Выход блока 28 сравнения связан с переключателем 23 электрической цепи и электрогидравлическим сервоклапаном 24.

Ав тома тическая с ис тема ре гули рования при работе образцовой силоизмерительной машины выполняет две функции: обеспечивает непрерывность перехода от одной ступени нагрузки поверяемого датчика силы к другой в процессе замещения нагрузки от аттестованных грузов, нагрузкой от гидравлического дополнительного нагружающего устройства (эту работу выполняет первая цепь управления ) и обеспечивает автоматическое поддержание уровня замещенной нагрузки с высокой точностью (память) в.процессе последующего нагружения или разгружения поверяемого датчика силы аттестованными грузами (эта работа обеспечивается второй цепью управления) . з 102902

Работа автоматического регулирования в процессе замещения нагрузки на поверяемом датчике силы состоит в сле. дующем е

При нагружении поверяемого датчи- 5 ка 19 аттестованными грузами одновре- менно нагружается и индикаторный датчик 10 силы. При завершении нагружения индикаторный датчик 10 выдает стабильный электрический сигнал, который поступает на цифровой вольтметр 20.Уровень этого сигнала вводится в задатчик опорного напряжения 21.

При замене нагрузки на испытуемом датчике от действия аттестованных гар-15 грузов на нагрузку от дополнительного нагружающего устройства наблюдается разгружение индикаторного датчика силы, а следовательно падение уровня его выходного сигнала.

Сигнал рассогласования датчика 10 относительно задатчика 21 опорного напряжения в блоке 22 сравнения преобразуется в сигнал управления не- большой мощности и через переключатель 23 электрической цепи {положение а) поступает в электромеханический преобразователь электрогидравлического сервоклапана 24.

При подаче положительного сигнала сервоклапан открывает канал подачи масла от насосной установки 25 через трубопровод ?9 высокого давления в цилиндр дополнительного гидравлического нагружающего устройства.

Нагрузка в цилиндре возрастает до тех пор, пока электрический сигнал от первого индикаторного датчика не сравняется с,опорным напряжением.

Процесс автомати=.еского регулирования при замещении длится до полного снятия аттестованных грузов с подвижной траверсы.

Работа автоматического регулирова- 4 ния при поддержании уровня замещенной нагрузки в процессе нагружения или разгружения поверяемого датчика силы проходит аналогично. В этом случае работает вторая цепь управления .с индикаторным датчиком 14 силы. Пе50 реключатель 23 электроцепи необходимо перебросить в положение б.

Процесс автоматического регулиро вания поддержания уровня замещенной нагрузки в гидравлической нагружающем устройстве длится до полного наложения аттестованных грузов íà подвижную перекладину.

0 4

Обработка результатов нагружения

l или разгружения поверяемого .датчика силы производится ЭВИ 30, Последовательное проведение операции нагружения (прямой ход) поверяемого силоизмерительного датчика на машине.

В зависимости от назначения поверяемого датчика, последний устанавливается в зону сжатия или растяжения машины. Если номинальное усилие поверяемого .датчика меньше .суммарного усилия от аттестованных грузов, то поверка датчика производится последовательным наложением грузов на грузовую штангу машины. В этом случае машина работает в "эталонном режиме".

Точность воспроизведения нагрузки равна точности аттестованных грузов. Если номинальное усилие.поверяемого датчика больше усилия аттестованных грузов, тогда силоизмерительная машина работает по способу за. дания образцовых сил„

Градуировка и поверка силоизмерительных датчиков на машине., работающей в режиме замещения нагрузки; производится в следующей последовательности

На грузовую штангу 16 машины устанавливаются аттестованные грузы 17, вес которых равен 0,1 номинального значения силы поверяемого датчика. Посредством домкрата 18 опускают неподвижную перекладину 15,грузовой рамы 12 до тех пор, пока заплечики 13 тяг рамы полностью лягут на подвижную перекладину !1 грузовой рамы 12. Когда между домкратом 18 и неподвижной перекладиной 15 грузовой рамн 12 будет зазор, примерно 1-2 мм, производят снятие показаний с поверяемого датчика.

При первом нагружении поверяемого датчика поршень 6 дополнительного нагружающего устройства 5 вместе со вторым индикаторным датчиком не участ" вует. Первый индикаторный датчик 10 под действием аттестованных грузов выдает электрический сигнал пропорциональный нагрузке.

Для повторного нагружения поверя" емого датчика аттестованными груза— ми необходимо произвести процесс замещения, т.е. заменить с высокой точностью нагрузку на поверяемом датчике от действия аттестованных груЗов, нагрузкой от гидравлического дополнительного нагружающего устройства.

1029 определяется

Точность машины выражением

Для этого необходимо включить автоматическую систему регулирования замещения нагрузки 1 переключатель нахо" дится в положении а) и домкратом под" нять неподвижную перекладину 15 грузо- 5 вой рамы 12 до положения, при котором между заплечиками 13 тяг рамы и верхней поверхностью подвижной перекладины 11 грузовой рамы 12 будет зазор, примерно 1-2 мм.

Второе нагружение поверяемого датчика аттестованными грузами произво-,г дится аналогично первому.

В этом случае необходимо электро" цепь автоматического регулирования за->5 мещения нагрузки отключить от сервоклапана и включить систему автоматического поддержания нагрузки в гидравлическом нагружающем устройстве, для чего переключатель поставить в поло- 20 жение 6.

Таким ohpB3QM BblnoilHRR последова" тельно соответствующее количество цик" лов. наложения аттестованных грузов и все сопутствующие операции, можно 25 достигнуть нужной величины нагрузки на поверяемом датчике.

Последовательность проведения операции разгрузки (обратный ход) поверяемого силоизмерительного датчика следующая.

Поверка датчиков при разгрузке (обратный ход), как и при нагрузке, производится только аттестованными грузами. Рассмотрим случай, когда номи35 ,нальное усилие поверяемого датчика больше усилия от аттестованных гру" . зов, т.е. работа машины происходит в режиме замещения нагрузки.

Последней операцией при поверке датчика прямым ходом (нагрузка) яв. ляется наложение аттестованных гру" зов на подвижную перекладину 11 грузовой рамы 12. В этом случае пове-. ряемый силоизмерительный датчик на- . гружен до о Следовательно, для того, чтобы получить на.поверяемом датчике нагрузку, равную 0,9 Р„„ ъ необходимо аттестованные грузы снять

50 с подвижной перекладины грузовой рамы..

Для получения нагрузки на поверя" емом датчике, равной 0,8 Рдо необходимо аттестованные грузы вновь установить на неподвижную перекладину 15 грузовой рамы 1?, оставляя при этом нагрузку на поверяемом датчике неизменной.

020 4

Этого возможно добиться в том случае, если нагрузка от гидравлического нагружала его устройства 5 уменьшается на величину, равную нагрузке от аттестованных грузов.

Для выполнения этой операции необходимо включить автоматическую систему регулирования замещения нагрузки, т.е. переключатель электроцепи поставить в положение а.

Работа сервоклапана аналогична работе при нагружении поверяемого датчика, но так как в электромеханический преобразователь поступает входной сигнал отрицательной полярности, то из цилиндра дополнительного нагружающего устройства 5 отбирается объем масла (слив), а следовательно уменьшается нагрузка.

Снижение наГрузки в нагружающем устройстве продолжается до тех пор, пока аттестованные грузы полностью лягут на подвижную перекладину 11 грузовой рамы 12. При этом нагрузка на первом индикаторном датчике и на поверяемом датчике не изменяется и равна сумме нагрузок от дополнительного гидравлического нагружающего устройства 10,8 P ) аттестованных грузов (0,1 Р „< 1. Посредством домкрата 18 производят снятие аттестованных грузов с подвижной перекладины 11 грузовой рамы 12 и производят отсчет показаний с поверяемоf-o силоизмерительного датчика при нагрузке, равной 0,8 P, .

Выполняя последовательно операции, обеспечивают поверку датчика при обратном ходе (разгружении). .Точность воспроизведения сил авто" матической образцовой силоизмерительной машины зависит от точности аттестованных грузов К4,точности автоматического регулирования при замещении нагрузки и точности поддержания нагрузки (память) гидравличес", ким нагружающим устройством С(„.

При современном уровне технологии изготовлении аттестованных грузов и электроники можнр получить точность воспроизведения .сил машиной не ниже

+0,027. от измеряемого усилия.

1029020

Основным преимуществом образцовой силоизмерительной мяиины, построенной по принципу неоднократного з амещения нагрузки, по сравнению с обычными образцовыми малинами гидравлического

-и рычажного действия косвенного измерения усилия, является то, что нагружение или разгружение поверяемого силоизмерительного датчика силы производится всегда толвко аттестованными грузами с погрешностью К 0,001 .

Предлагаемая конструкция образцовой силоизмерительной машины построена таким образом, что нагрузка или разгрузка аттестованными грузами проходит без влияния сил трения и изменения э фективной площади в нагружающем устройстве. о

1029020

C,îñòà8èòåëü Ю. Гаевич

Редактор А. Химчук Техреду М.Костик Корректор Л. Бокван

Заказ 947/39 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130Я Москва Х- 5 Раушская наб. g, 4/$

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,