Способ измерения усилий

Способ измерения усилий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Эй 65867

Класс 42k, 7в.СССР П(q(P Pgt= (1ДС1г Р Р((ДР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3ареааетрхроеано в Бюро изоорепихай Госллана СССР

П И 1 Олт цов

СПОСОБ Й31 1 1ЕРЕБ1 1<1 УСИЛИЙ

Заявлспо 3 сентября 1943 года в Наркомазнапро. 1 за X 9073 (322981) Опубликовано 23 фсвваля 19- .6 г. между силой натяга пружины и

CtI.I0ll P Э.1ЕКТРОМ".1 нчт} ОГO ПРИТЯженин, создаваемой амперВитками (111. ) катушки регулятора.

Зависимость между силой электрсг:агнкттюго п(-.итяжеппя и велич -и ой ампсгзитков для пась|щенчой з!" Гнiiтной с!Icтc. 1ь1 В пвостейгцем

Вп..,е оудcò Вь.ражаться так;

Р =- =11,!f

С .щность предлагаемого. соглас о изобретению. способа из.,:ег„.«tèÿ ,силий заключается в том. что измеряемое усилие пря;1О или кос"..åIIi!0 11ри1<ладыЗают к подвил<но17 ист е .г элс1<тровибрациониого быстродействую цего прерь1вателя и по, ;.те. тока (или напряжения) В цс;1и ,1(эс1:ывателя, обусловленной Возl действием усилия на режим гаооты последнего, с удят о Величине си пчя

Для пояснения изобретения 1.:1же описызается случай воздействия механической силы на ооылчный в:I брационный регулятор напряжe. .;æ. работающий по схеме Тириля.

Останавливаться иа описаш.и работы такого регулятор"., изображен 1ого схематически на <р;1г. 1 чертежа, Ввиду его общеизвестности излишне. При работе регулятора его контакты все Врс;1я Вибрируют с частотой 100 — 150 Hz It амплитудой порядка несколь1<их микрон. Постоянство регулируемого напряжения достигается за счет автоматического изменения соотношения времени замкнутости и времени разомкнутости контактов. При этом

Все время соблюдается равенство г.,;- Р— сила электромагнитного .притяжения. 11авная силе (затягу) пружины, A it — а м 11е; Витки к а т у цп< и, S и е — площадь поперечного

СЕ 1Е -1ИЯ СЕ1ДЕЧ;t:.".<à и ЬЕЛПчниа

l воздушного зазора, т. е. Величины для да:1;Iого регулятор. и определешюй регулировки по тоянныс, С вЂ” постоянпый коэфициент.

Из соотношения видно. что между А1Г и силой затяга пружины имеет место строго определенная зависимость. Таким образом, если как-либо менять силу затяга пружины, автоматически будут меняться ампервитки, а значит, и напряжение. поддерживаемое регулятором. № 65867

На чертеже стрелками 1 и П поазаны направления сил, действие

«» кой-либо кз которых ведет к уменьшению силы затяга пружины.

Действие скл в тех же направлениях, но в обратную сторону, естсстfIKTEIo, ведет и увеличснгпо затяга пружины.

Если сила действует v, направлении, то она непосредственно у1, еныпаег ил,i т!ру)кfffi,— прстикодейстзуст ей. Если сила действует в яа 1! то это приводит к тому же но косвенно.

Действительно, от действия силы П ,жимаются ветви Остова, что приводит также к ослаблению затяга пружины (подобно тому, как при ,")ки манки древка лука ослабевает его тети ва), .Яз вы пеизложенного ясно, что действие сил либо в направлении 1, .либо в направлении 11 сразу же сказывается на,регулируемом напряжении. Так, если действие силы вызывает изменение P в два раза, го регулируемое нагпряжение изменяется (для ненасыщенного регуляора) EJ,: 2 раза. Иными словами, уже вибрациснный регулятор, работающий по схеме Тириля, может )!.ггь в принципе, после соответст.:ующей таркрсвкк, использован,как дипамометр для измерения статичес«их сил (давлений), а при H»Jiè÷èë )сцкллсгра!!)а — х с!к устройствО для

: »:!ИСН ПЕРКОДИЧЕСКК МЕНЯЮЩИХСЯ .:кл или давленкй с частотой не больше нескольких десятков 11=-.

Естественно. «онечно, ггс для этих целей н).")кнс т!ри)!вня! ь с!!ецк»ль" 1 jsO v EIРOEIjCEE11У10 СХЕМ!У.

На фи". 2 пзобр»)кена cxe)fn элек«!)свпбр!1тОра, рссот»10щегО дк!1»"стрс (Etoслс состветств, к)п;сй

:.ц)крсз !1!). Висратор является !)еЯГС<-0,! ТОК» И П)тта Tãfi OT !10

:зсго:)сто-.п;ика постоя";. с! О ток».

При применении на са 00лете пят",нив проксходит от бсртсети самOлета. Параметры показанных и» схеме индуктивности Ь, сспротивлеиия R „; и емкости С выбираются и!з расчета наи выгоднейшвго тока для работы контактов и уменьшения пульсаций тока. Сопротивление ..9 „,, на1ряду с функцией искрогашения, задает предел допустимого изменения тока, а следовательно, и диапазон измеряемых сил. Показанный на схеме амперметр Л градуируется не-юсредотвенно в едипицах силы или других единицах и служит для измерения стаккснарных с iJE. t радуирсв:(а Ifpo! J33ÎJJI rñÿ ку ем снятия завкскмсстк !!ежду силой, п)рккл!!дыв!!О: 1Ой к регулятору в направлении 1 кли 11, и oTклo1c:!кием призора. Выше для простоты

i рк;-и:x;»Jioсь, что между силой и

Л11/, а, значит и показаниями амперметра, существует квадратичная

= EIêcèìî"Tü. Это верно для регуля: сра с а!бсолютно ненасыщенной магнитной системой. B действительности me, Определе|нньш процент а мпервитков тратится на железо, вследствие чего эта зависимость никогда не может быть чисто квадратичной. Однако это ни к какой ошибке не приводит, так как какая оы зависимость ни бь1ла, она учитывается при прадуировке. Шкалу прибора можно сделать любой, варьируя магнитным насыщением регулятора и направлением приложения силы. Показанный Н» чертеже шлейф Ш осциллографа служит для записи изменяющихся по времени сил. Для небысгро изменяющихся си.1, вместо шлейфа Осцил:юграфа, может быть с успехом прпменек самопишущий аъ!периметр.

Гр дунрo::ка этих ярксо ров прокзвс:!fires! »налоги:!но а; псрметру.

При спнусопдальных или близких к глгпуссиде кз;1епс !иях силы., частот», дс которой нркбс ° р»ботас!

,сот»точнО :!нс, б) дст 1 ссядка перва)х десят;:on 11г (ссбстве!шая !!!ст!)) а замыкан;!й и р»змы«апкй

;0)IT»iктсв в1!братсва будет поряд« .

1:C!)13: 1Х COTCEI Б:).

:!га! !зс:! c,;f Jf, которые .,югут бы гь кэ)!срс)!ы tI0 предлагаемо .! j методу, лежит ст нескольких гра ! I0 десятгков и сотен килсгра), м.

При малых силах берется их направление 1, т. е. сила непосредственно или через специальную пружину воздействует на подвижку!с систему регулятора. При больших силах берется их направление П, т, е. сила сжимает или разжимаел

:¹ 65867 остов регулятора. Для измерения очень больших сил (десятки и сотни килограмъюв) можно применять специальные механические шунты. т. е. приспособления, стыкуемые с регулятором, при которых прилагаемая механическая сила делится в определенчой пропорции между этим шунтом и остовом регулятора (аналогично шунту амгерметра в электротехнике), Предлагаемый способ может оыть использован, например, для измерения усилий во всевозможных тягах и штоках, в частности для измерения усилий, прикладываемых на Органы управления самолетом, взамен динамометрических штурвалов, динамометрических ручек, динамометрических педалей.

Прибор, построенный по предлагаемому принципу, благодаря возможности дистанционного измерения, позволяет измерять усилие, например, в тросе, тянущем планер за самолетом, и в других подобных случаях.

Всякого рода измерители давлений (манометры) и разряжений (мановакуумметры) могут быть сконструирова ны на основе этого способа. В этом случае прибор будет аналогичен по схеме устройству по фиг. 2, но с добавлением анероидной коробки, сила от которой, получаю цаяся при изменении давления, к действует на регулятор. Достоинст вом применения электровибратора в пркоорах этой группы является возможность дистанцконной передачи показаний э-.их приборов. Действительно, а шерметр. протрадуированный в соответствующих единицах, может оыть установлен в л.обом месте самолета, и число ампеометров при од:Io.II чувствительном элементе (а..ероидная коробка) нс ограничено.

Измерение продольного .лк поперечного угла наклона самолета также может бьгть произведено с помощью предлагаемого способа.

В этом случае к остову регулятора прикрепляется жесткое плечо, на конце которого сосредоточен груз, создающий момент, стремящийся сжать вет:ви остова регулятора.

Этот момент прямо завпскт от угла наклоча самолета, что и позволяет измерять . после соответствующей тарировки, указаннь;й угол.

Шкала прибора должна быть отградуирована в градусах, Для проДОЛЬНОГО И ПОПСРЕЧНО ГО НаКгЛОНОВ должны быть отдельные приборы.

Предлагаемый способ может быть, очевидно, к" пользован для целей регулирования. При этом случаи регулирования электрической величины в зависимости от механической силы, хотя и могут встретиться, но все же они редки.

Большее практическое значение имеют случаи. когда необходимо регулировать силу тяги или силу давления воздействием на электрический привод, путем изменения подводимых электрических параметров, В этом последнем случае регулируемая сила (давление) воздействует»а вибрирующий электрический р=гулятор, вследствие чего меняются автоматически электрические параметры электропривода, и этот

II0 с. Ie II IÉ ние первоначаль.юй силы (давления).

Предмет изобретения

Способ изме-,.=::.:IB ус пк11, о тл и:I а ю шийся тем, что кз керяемос усилие прямо или косгеппо пр .кладывгпот к .од ижной ск;геме элсктрозпбрацконцого быстродей тву Оzего прерывате..я II:í с.Iëå тоха (пл:I наяряжения) I, цспи I:рерыватсля. Обусловленной воздсйстгпсм усилия на режим работы последнего. судят о велш:IIIIе успгпи. & 65867

Фиг. 2

Отв, редактор В. Н. Костров Техн. редактор И. В. Смольякова

А09881, Подписано к печати ЗАРХИ l947 -. Тирагк 500 экз. Цена 65 к. Зак, i2&.

Типография Госпланиздата нм. Воровского, г. Калуга