Крутильный маятник

Крутильный маятник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

<„1851192 (61) Дополнительное к авт. свмд-ву— (51)M. Кл.з

G 01 и 11/16

01 Н 3/32

- (22) Заявлено 171079 (21) 2832337/18-25 с присоединением заявки Йо— (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР

fto делам изобретений н .открытий

Опубликовано 3ц0781, Ьюллетемь Н9 28 (53) УДК 532. 137 (088..8) Дата опубликования описания 300781

М

Опытно-конструкторское бюро специального физйЧеекщ:о приборостроения при Воронежском политехническом институте=-(71) Заявитель (54) КРУТИЛЬНЫИ МАЯТНИК

Изобретение относится к устройствам для определения физико-механических характеристик сред по измерению параметров колебаний колебательной системы упругий элемент-инерционная деталь-измзряемый образец, в частности их вяэкоупругих характеристик, и может быть применено в химической, нефтехимической, радиотехнической, машиностроительной и других отраслях промышленности для лабораторных исследований, а также для заводского экспресс-контроля продуктов при их выпуске и эксплуатации.

В настоящее время в маятниковых устройствах получение колебаний только крутильного типа связано с определенными техническими трудностями, так как применение узлов для демпфирования параэитных колебаний ухудшает добротность колебательной систе-, мы, снижает точность и надежность, усложняет конструкцию измерительного пре образ ов ателя.

Применение пневматических опорноцентрирующих устройств в крутильном маятнике (Х) позволяет получить необходимую добротность колебательной системы, усложняет конструкцию и сужает функциональные воэможности, .а именно не допускает измерений под вакуумом и исключает измерения на объектах, где отсутствует пневматическая линия.

Наиболее близким к предлагаемому является крутильный маятник, содержащий упругий и инерционный элементы, демпфирукщий узел, возбуждающий и

О регистрирующий преобразователи. Демпфирующий узел маятника выполнен в виде системы, состоящей из неподвижного стержня, трех площадок в виде плоских камневых опор, плоскости которых расположены по отношению друг

15 к другу под углом 120о, и цилиндрического каркаса. На боковой поверхности цилиндрического каркаса расположены керновые опоры с воэможностью регулирования их длины и расположе-.

20 ния по высоте, оси их перпендикулярны плоскостям площадок. и пересекаются с геометрической осью стержня в пределах этих плоскостей. При совпадении геометрических осей стержня, упругого элемента и цилиндрического каркаса крутильный маятник обеспечивает центрирование всех паразитных колебаний при сохранении высокой добротности колебательной системы, позволя30 ет повысить точность измерения, на851192 дежность работы и упростить конструкцию маятникового устройства P2)

Недостатки известного маятника состоят- в неудобстве эксплуатации, Обусловленном сложностью проверки угла мехщу плоскостями и связанной с этим подстройкой центрирующего узла, а также сложности конструкции, связанной с трудностью изготовления стержня с заданными допусками:

Цель изобретения — повышение Удоб- f0 ства эксплуатации маятниковых устройств и упрощение их конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в крутильном маятнике, содержащем упРугий элемент, соединенный с инерционным элеме нтом, демпфирующий узел, состоящий из соосного упругому элементу каркаса с керновыми опорами и расположенными перпендикулярно им плоскими неподвижно закрепленными опорами, возбуждающий и регистрирую- 20 щий преобразователи, упругий элемент выполнен в форме прямоугольной пластины, неподвижно закрепленные опоры демпфирующего узла развернуты по отношению друг к другу на 180о, их плоские поверхности параллельны плоскости упругого элемента и расположены на оси, совпадающей с осью упругого и инерционного элементов.

На фиг. 1 схематически представ- лен предлагаемый крутильный маятник; на фиг. 2 — взаимное расположение большей плоскости упругого элемента и одной из плоских опор (верхней); на фиг. 3 — форма пластины, по которой устанавливают параллельность плоских опор.

Крутильный маятник содержит упру. гий элемент 1, выполненный в виде плоской пластины, один конец которого закреплен в неподвижном зажиме 2, 40 а другой — в подвижном зажиме 3 инерционной детали 4 (диска) . С нижней стороны диска 4 расположены неподвижно верхняя 5 и нижняя б плоские камневые опоры. Плоскости этих опор па- 41 раллельны плоскости упругого элемента 1 (фиг. 2) и расположены на вертикальной оси, совпадающей с осями упругого и инерционного элементов. Кро- ме того, опоры 5 и б развернуты от- $0 носительно друг:друга на 180, т.е. их плоскости являются продолжением одна другой.

Опоры 5 и б закреплены на муфтах

7 и 8, которые допУскают регУлиРовкУ угла между плоскостью опоры и вертикальной осью. Фиксация муфт 7 и 8 осуществляется винтами 9 и 10.

К нижней стороне диска 4 прикреплен цилиндрический каркас 11 в виде рамки, на боковой поверхностк которой 60 в равноудаленных от вертикальной оси точках расположены керновые опоры 12 и 13, острия которых касаются плоскостей опор 5 и б. Оси керновых опор

12 и 13 перпендикулярны плоскостям 65 опор 5 и 6 и пересекаются с вертикальной осью, лежащей на их плоскостях под прямым углом.

Керновые опоры 12 и 13 могут регулироваться по длине и фиксируются с помощью гаек 14 и 15. К нижней части каркаса 11 в ее центре прикреплен стержень 16, эаканчивакщийся подвижным зажимом 17 для измеряемого образца 18, нижний конец которого закреплен в неподвижном зажиме 19.

Крутильный маятник работает следующим образом.

Колебательной системе упругий элемент 1-инерционная деталь 4-измеряемый образец 18 задается возбуждающим преобразователем (не показан) движение. Регистрирующий преобразователь (не показан) измеряет параметры колебаний системы. При этом колебательная система совершает чисто крутильные колебания, так как параэитные колебания поперечные и балансирные демпфируются как центрирующим узлом, так и жесткостью упругого элемента в направлении стрелки

Б (фиг. 2). Например, поперечные и балансирные колебания в направлении стрелки A (фиг. 1) демпфируются центрирующим узлом (опоры 5 .и б и керновые опоры 12 и 13), а в направлении стрелки Б (фиг. 2) — жесткостью упругого элемента 1, так как ширина пластины составляет от 4 до 8 mn.

Демпфирование указанных колебаний в других радиальных направлениях производится комбинированным действием как центрирующего узла, так и жесткостью упругого элемента (в зависимости от направления).

Предлагаемый крутильный маятник обеспечивает простоту выставления параллельности плоскостк опор 5 и 6, угол между которыми может легко изменяться путем углового перемещения муфт 7 и 8 в направлениях а-а ..Выставление параллельности может быть произведено, например, при помощи специальной пластинки 20 (фиг. 3).

Плоскости пластин Г и Д параллельны и лежат на оси В-В. Как только плоскости Г и Д совмещаются с плоскостямк опор 5 и 6, муфты 7 и 8 фкксируются винтамк 9 и 10 и пластина 20 извлекается. После этого при снятом измерительном образце 18 керновые опоры 12 и 13 вэвинчиваются до соприкосновения с плоскостями опор 5 к 6 и фиксируются винтами 14 и 15.

Кроме того, предлагаемый крутильный маятник отличается простотой конструкции, не требующей изготовления сложных деталей и содержащей значительно меньшее количество элементов по сравнению с известным. При этом добротность колебательной системы повышается, так как предлагаеьый крутильный маятник содержит на один опорный узел меньше, чем известный.

851192

Формула изобретения

Рис. 3

Put. 2.ВНИИПИ Заказ 6329/58 Тираж 907 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4

Крутильный маятник для измерения, например, вязкоупругих свойств материалов, содержащий упругий элемент соединенный с инерционным элементом, демпфирующий узел, состоящий из соосного упругому элементу каркаса с керновыми опорами и расположенными перпендикулярно им плоскими, неподвижно закрепленными опорами, возбуждающий и регистрирующий преобразователи, о т л и ч а:ю шийся тем, что, с целью удобства эксплуатации и упрощения конструкции, упругий элемент выполнен в форме прямоугольной плас. с тины, неподвижно закрепленные опоры демпфирующего узла развернуты по отношению друг к другу на 180О, их плоские поверхности параллельны плоскости упругого элемента и расположены на оси, совпадающей с осью упругого и инерционного элементов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Малкин A. Я. Аскадский A. A., Коврина В. В. Методы измерения механических свойств полимеров, М., "Химия", 1978, с. 175-190.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2773287/28 кл. G 01 N 3/32, 1979 (прототип).