Стенд для испытания пружин

Стенд для испытания пружин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерениям и испытаниям. Стенд позволяет повысить точность измерения усилия сжатия испытываемой пружины за счет компенсации начального разбаланса нуля датчика сил и расширить его функциональные возможности, т.к. дает возможность определить жесткость пружины, что позволяет увеличить надежность определения сортности пружины. Для достижения поставленной цели стенд дополнительно содержит датчики 8 и 9 начального и промежуточного положений узла 1 нагружения, выходы которых соединены с вторыми входами второго и третьего ключей 10, 11, первые входы которых соединены с выходом усилителя 5, а выходы - с входами второго и третьего блоков 12 и 13 памяти, два блока 14 и 15 вычитания, при этом входы одного блока 14 вычитания соединены с выходами первого и третьего блоков 3 и 13 памяти, а входы другого блока 15 вычитания - с выходами первого и второго блока 3 и 12 памяти, что позволяет получить разницу значений усилия сжатия пружины 18 при конечном и начальном или промежуточном и конечном положениях узла 1 нагружения, определить и учесть начальный разбаланс нуля моста датчика 6 сил. Введение устройства 16 деления позволяет сигнал, поступающий с блока 15 вычитания, фиксирующего разницу значений усилий сжатия при конечном и промежуточном положениях узла 1 нагружения, разделить на постоянную величину, характеризующую расстояние между этими положениями узла нагружения, показывающую величину жесткости испытываемой пружины и фиксируемую в дополнительном блоке 17 индикации. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (5D4 G 01 В 13 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБАТЕ П:НИЯМ И ОТНРЬП ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4373043/25-28 (22) 02.02.88 (46) 23.10.89. Вюл. М 39 (72) M.Ñ.Âîëêîâoé, Э.С.Заневский, Г.В.Кропачев, H.Ì.Ëèöèí, С.А.Пушок, Ю.A.Ôåä÷åíêî н В.М.Хвисюк (53) 531.78 1.2 (088.8) (56) Стенд для испытания пружин. Модель 450A Weighing System BLH

039-1117, 1972.

2 (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПРУЖИН (57) Изобретение относится к измерениям н испытаниям. Стенд позволяет повысить точность измерения усилия сжатия испытываемой пружины за счет компенсации начального разбаланса нуля датчика сил и расширить его функциональные воэможности, т.е. дает возможность определить жесткость

151677 пружины, что позволяет увеличить надежность определения сортности пружины. Для достижения поставленной цели стенд дополнительно содержит датчики 8 и 9 начального и промежуточного положений узла 1 нагружения, выходы которых соединены с вторыми входами второго и третьего ключей 10, 11, первые входы которых соединены с выходом усилителя 5, а выходы— с входами второго и третьего блоков

12 и 13 памяти, два блока 14 и 15 вычитания, при этбм входы одного блока 14 вычитания соединены с выходами первого и третьего блоков„ 3 и 13 памяти, а входы другого блока 15 вычиг, » °,л — е « . t;1» Iletp«oi :; н

poE Q блока 3 и 1? памяти, что позRo

4 ляет получить разницу значений усилия сжатия пружины 18 при конечном и начальном или промежуточном и конечном положениях узла 1 нагружения, определить и учесть начальный разбаланс нуля моста датчика 6 сил.

Введение устройства 16 деления позволяет сигнал, поступающий с блока 15 вычитания, фиксирующего разницу значений усилий сжатия при конечном и промежуточном положениях узла 1 нагружения, разделить на постоянную величину, характеризующую расстояние между этими положениями узла 1 нагружения, показывающую величину жесткости испытываемой пружины и фиксируемую в дополнительном блоке 17 индикации. 4 ил.

Изобретение оз н »сится к области измерений и 1»с»»ь»га»»»л»», а имеHHQ к 25 устройстBEIII, предназначенным для испытс»1»1»я под еснь»х демпфирующ»»х систем, и может быть использовано для

1мехалп»еских испытаний пружин, в ча T ности »с»»г»1»»»г»г>и»еских пружин - аморт>1заторов д.:»,автомобилей.

Цель 1:.; ..t ».т -fijiÿ - IIOBb»IIIel»I:е точности п.,неpet»èè è ðàñøIEðåèèe- функциональных »30»нежностей стенда.

Па фиг. 1 пред» тавлена блок-схема

35 устройс:гв»; на фиг. 2 — функц»»опальная схема блок,» Etýìÿòè; на фиг. 3 схема блока «ь»чи» at»i»II; па фиг. 4 схема у» lg>oit» т з;t д =пения.

Стенд для и ньг >1»»»лл 1»ру>»о»»» t. опс р. жит узел 1 негру»»»ен»»я с датчиком 2 конечного пологкенпя, первый б »с>к 3 памяти, блок 4»I»g»EI»»apt»II, усилите,:,»ь

5, дс»т ti! t б с.»»н, «» Е с д кот .»р (>I о динен с i»x<>д >: » > с пл»»геля 5, и. 1>«ь»1» 45 ключ >, 1»еp«: и -: t кс д которого coeII»tt! «, выходом уj 1 111» еля 5, BToj)oH E»xOEI с выходом да» чика 2 конечного положевн» узна 1 Iial руз:ени:», а выход — с нхо»1;>1л первого бг,ока 3 памяти. 50 с,»С д цМЕЕт таК,КЕ дОГ»ОЛяитЕЛЬНО ца»чики 8 и 9 начального и проме>ку- точного положений узна 1 нагружения, второй и тре пй ключи 10 и 11, второй и третий блоки 12 и 13 памяти, два блока 14. и 15 вычитания, yc — ройство 16 деления и блок 17 индика. ции. При этом первые входы второго и третьего ключей 10 и 11 соединены с выходом усилителя 5, вторые входы с выходом соответствующих датчиков 8 и 9 начального и промежуточногo положений узла 1 нагружения, а выходы кл»очей 10 и 11 соединены с входами блоков 12 и 13 памяти соответс1венно, причем выходы первого и третьего блоков 3 и 13 памяти соединены с входом блока 14 вычитания, выход которого соединен с входом блока 4 индикации, вход другого блока

15 вычитания соединен с выходами перного и второго блоков 3 и 12 памяти, а выход соединен с входом устройства

16 деления, выход которого соединен с входом дополнительного блока 17 индикации.

В предлагаемом варианте узел 1

»».jEpy>t eI»III выполнен в виде гидроциг»ипдра со штоком и поршнем и гидро.Ia< oc I. Блоки 3,12 и 13 памяти состоят из операционных усилителей У и л

У, запоминающей емкости С и диода

Д (фиг, 2) . Усиг»ители У и У, вкчючены по схеме неинвертирующего повторителя. При подаче входного напряжения (UII< ) оно повторяется на выходе. усилителя У,, при этом емкость

С через диод Д заряжается с малой постоянной времени. При исчезновении входного напряжения (U „) емкость С из-за диода Д разрядиться не может. Чтобы емкость С не разряжа лась на нагрузку, напряжение с емкости С снимается через усилитель У .

5 15

Перед каждым замером емкость С следует разряжать, что можно сделать тумблером, шунтирующим емкость (не показан). Блоки 14 и 15 вычитания могут быть выполнены по известной схеме вычитания сигналов на операционном усилителе (фиг.3). Здесь

iJ>,п, U> — U6„ . Устройство 16 деления, предназначенное для реализации функции деления, может быть также выполнено на операционном усилителе (фиг.4). Такая схема дает U дыч 1 Ьх

Ф где

«R 6il k R

1 2. и может быть численно равно расстоянию между датчиками 9 и 2 промежуточного и конечного положения штока гндросистемы сжатия пружины 18. Блоки индикации, предназначенные для фиксации величин значений усилия сжатия и жесткости пружины 18, могут быть реализованы в виде стрелочных или цифровых вольтметров.

Ключи 7, 10 и 11 могут быть выполнены в виде полевых транзисторов, у которых первый вход — исток, второй вход — затвор, выход — сток.

Стенд работает следующим образом.

После установки пружины 18 на датчик 6 сил, очистки блоков 3, 12 и 13 памяти включается узел t нагружения, шток которого (Hp. показан) замыкает датчик 8 начального положения при подходе к пружине 18 до касания ее.

При этом сигнал начального разбаланса датчика б сил, усиленный усилителем 5, через ключ 11 попадает в блок

13 памяти и запоминается в кем. Сжатие пружины 18 продолжается и, когда шток узла 1 нагружения достигнет промежуточного положения, которое выбирается произвольно, но фиксируется, замыкается датчик 9 промежуточного положения. При этом сигнал с датчика 6 снл, усиленный усилителем

5, через ключ 10 поступает в блок

12 памяти и запоминается в нем. При дальнейшем движении штока датчик 9 размыкается, а при достижении конечного (жданного) положения сжатия пружины 18 замыкается датчик 2 конечногс положения. При этом сигнал с датчика 6 сил, усиленный усилителем

5, через ключ 7 поступает в блок 3 памяти. На вход блока 14 вычитания поступают усиленные сигналы с датчиков 8 и 2 начального и конечного

16778 положений штока узла нагружения пружины 18, а на выходе этого блока получают разницу величин значений усилий сжатия пружины 18 в этих положениях штока, т.е. сигнал на выходе блока 14 вычитания будет строго про1 порционален усилию сжатия пружины (c: учетом начального раэбаланса датчика 6 сил), которое фиксируется на блоке 4 индикации. На выходе же блока 15 вычитания будет регистрироваться разница усилий сжатия пружины .

18 при конечном и промежуточном ее

15 сжатии, при этом сигнал начального разбаланса уничтожается ° Полученная разница подается на вход устройства

16 деления, которое делит это значение на постоянную величину, равную

20 расстоянию между датчиками 2 и 9 конечного и промежуточного положений

Э в результате чего получается сигнал, пропорциональный жесткости пружины, который подается на вход блока 17

25 индикации.

Таким образом, на блоках 4 и 17 индикации индуцируется сила сжатия и жесткость пружины 18 с коррекцией разбаланса датчика 6 сил.

3р Применение предлагаемого стенда по сравнению с известным позволяет повысить точность измерения значений усилия сжатия и жесткости испытываемой пружины за счет компенсации кача. ьного разбаланса нуля моста датчика сил и усилителя и расширить его функциональные возможности, так как дает возможность определить жесткость пружины, являющейся важ4р ной характеристикой, что дает более качественное представление о сортнос-. ти пружины.

Формула и з о б р е т е н и я

45 Стенд для испытания пружин, содержащий узел нагружения с датчиком конечного положения, первый блок памяти, блок индикации, усилитель, датчик сил, выход которого соединен с вхо5р дом усилителя, первый ключ, первый вход которого соединен с выходом усилителя, второй вход - с выходом датчика конечного положения узла нагружения, а выход — с входом первого блока памяти, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения функциональных возможностей, он дополнительно содержит датчик начального

1516778

Составитель Е.1Челина

Техред А.Кравчук

Редактор Е.Паин

Корректор В.Гирняк Заказ 6373/39 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 и промежуточного положений узла нагружения, второй и третий ключи, второй и третий блоки памяти, два блока вычитания, устройство деления и блок индикации, при этом первые входы второго и гретьего ключей соединены с выходом усилителя, вторые входы с выходом соответствующих датчиков промежуточного и начального положений узла нагружения, а выходы ключей соединены с входами соответствующих им дополнительных блоков памяти, при чем выходы первого и третьего блоков памяти соединены с входами одного

5 блока вычитания выход которого соеди1 нен с входом блока индикации, входы другого блока вычитания соединены с выходами первого и второго блоков памяти, а выход его соединен с входом

1ð устройства деления, выход которого соединен с входом дополнительного блока индикации.