Имитатор входного механического импеданса руки человека- оператора

Имитатор входного механического импеданса руки человека- оператора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социалистических

Ресяубпнк (») 979934 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.12.80 (21) 3232985/25-28 с присоединением заявки J4 (23) Приоритет— (5l)M. Кл.

G 01 М 7/00

1Ьвударстввиный нвпитвт

СССР ио двлвм иэабрвтеннй и отивь|тнй

Опубликовано 07.12.82. Бюллетень № 45

Дата опубликования описания 07.12.82 (53) УДК 620.178..53 (088.8) В. С. Никольский, В. В. Маточкин, В. И. Рябинин, В. И. и Т. А. Семенова (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ИМИТАТОР ВХОДНОГО МЕХАНИЧЕСКОГО ИМПЕДАНСА

РУКИ ЧЕЛОВЕКА — ОПЕРАТОРА

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для испытания ручных машин вращательного действия на вибрацию и обеспечивает имитацию динамических характеристик человека-оператора, т.е. входного механичес5 кого импеданса руки в трех направлениях ортогональной системы координат и в направлении вращения вокруг геометрической оси испытываемой ручной машины.

Известно устройство для имитации входного1о механического импеданса руки человека, представляющее собой электромагнитный демпфер, со стаканом, внутри которого имеется регули- . ровочная пружина и цилиндр с определейной имитационной массой (1). t5

Данное устройство обеспечивает имитацию входного механического импеданса только в одном направлении ортогональной системы координат и поэтому может быть использовано в стендах для испытания ручных машин с 2о вибрацией только в осевом направлении, например, клепальных молотков.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является имитатор входного механического импеданса руки человека оператора, преимущественно ручных машин вращательного действия,,содержащий корпус, установленный в нем и подпружиненный по оси стакан, ложемент для крепления испьпуемой машины, реактивную пружину, связанную с ложементом, и упругодемпфирующий эле;лент, А связывающий стакан cl ложементом. Реактивная пружина в имитаторе выполнена пластинчатой (2).

Данный имитатор обеспечивает воспроизведение выходного механического импеданса руки при крутильных колебаниях машины н в осевом направлении, т.е. позволяет измерять вибрацию только в одном направлении ортогональной системы координат и не пригоден для определения объективной оценки вибрационно-силовых параметров беэ непосредственного участия человека в двух других направлениях ортогональной системы координат, например, у сверлильных ручных машин, имеющих, помимо крутнльных колебаний, еще и колебания в трех направлениях ортогональной системы координат.

979934

Целью изобретения является приближение условий испытаний к реальным условиям работы.,путем повышения точности воспроизведения входного механического импеданса руки в трех направлениях ортогональной системы координат.

Указанная цель достигается тем, что имитатор входного механического импеданса руки человека-оператора, преимущественно ручных машин вращательного действия, содержащий 10 корпус, установленный в нем и подпружиненный по оси "стакан, ложемент для крепления испытуемой машины, реактивную пружину, связанную с ложементом, и упругодемпфир ющий элемент, связывающий стакан с.ложе- 1S. ментом, снабжен разь ещенным в стакане пол/ эуном тремя вибропреобразователями, разме- щенными на ложементе в трех направлениях ортогональной системы координат, а реактивная пружина выполнена цилиндрической и шарнир- N но связана концами соответственно с полэуном и ложементом.

Кроме того, упругодемпфирующий элемент выполнен в виде плоской мембраны. Или радиально установленных вокруг ложемента 2S пружин.

На чертеже изображен предлагаемый имитатор входного механического импеданса руки человека-оператора, продольный разрез.

Имитатор входного механического импеданса руки содержит корпус 1, внутри которого расположена регулировочная пружина 2 для обеспечения рабочего усилия нажатия испытываемой ручной машины, упирающаяся в дно стакана 3, имеющего возможность перемещения

35, вдоль оси на подшипниках 4, размещенных в гнездах корпуса 1 и стакана 3.

Внутри стакана 3 установлена цилиндрическая реактивная пружина 5 с определенной жесткостью для восприятия крутильных коле- 40 баний от испытываемой машины. Пружина 5 через оси 6 и 7, установленные во взаимно перпендикулярных плоскостях, шарнирно свя. зана с одной стороны с ползуном 8, снабженным шпонкой 9, исключающей его повоlS рот относительно стакана 3 и имеющим возможность перемещаться вдоль оси стакана 3, а с другой стороны — с жестким ложементом

10, имеющим определенную имитационную массу. На ложементе 10 по трем направлениям ортогональной системы координат жестко установлены вибропреобраэователи 11. При этом ложемент 10 через упругодемпфирующий элемент 12, выполненный в виде плоской мембра. ны или радиально расположенных вокруг ложемента 10 пружин, обеспечивающий воспроизведение импеданса руки оператора в трех йаправлениях ортогональной системы координат, связан со стаканом 3.

Имитатор работает следующим образом.

Во время испытания ручной машины 13 вращательного действия на вибрацию, последнюю устанавливают в ложемент 10 и прижимают к пакету 14 с необходимым усилием через пружину 2. При этом происходит натяжение упругодемпфирующего элемента 12, а реактивная пружина 5 свободно перемещается вдоль оси внутри стакана 3, перемещая связанный с ней через щарнир 6 ползун 8.

При включении испытываемой ручной машины 13 в работу в ней -. возбуждаются продольные, поперечные, крутильные колебания, воспринимаемые соответствующими деталями имитатора, что и приводит к. возникновению частотнозависимых сил, препятствующих перемещению корпуса ручной машины, т.е. обеспечивается имитация динамических характеристик руки человека-оператора.

Таким образом, реактивная пружина 5 воспринимает крутящий момент машины, а упругодемпфирующий элемент 12 — перемещения машины в трех направлениях ортогональной системы координат.

Вибропреобразователи 11, жестко закрепленные на жестком ложементе 10 с установленной в ложементе 10 испытываемой ручной машины 13, воспринимают колебания корпуса машины и передают соответствующий сигнал на регистрирующую аппаратуру (не показана).

Предлагаемая конструкция имитатора позволяет приблизить условия испытания ручных машин вращательного действия на вибрацию к реальным условиям и обеспечивает имитацию динамических характеристик оператора в трех направлениях ортогональной системы координат и реактивного момента от вращения рабочего органа испытываемого инструмента.

Кроме того, предлагаемый имитатор обеспечивает улучшение условий труда, повышение производительности, освобождение оператора от непосредственного контакта с вибрирующим инструментом при измерении вибрационных параметров, а также измерение вибрационных параметров у ручных машин без разрушения и каких-либо их доработок.

Ожидаемый экономический эффект от использования изобретения только на одном предприятии по предварительным подсчетам составляет 60,3 тыс. рублей.

Формула изобретения

1. Имитатор входного механического импеданса руки человека-оператора, преимуществен но ручных машин вращательного действия, содержащий корпус, установленный в нем и подпружиненный по оси стакан, ложемент

979934 для крепления испытуемой машины, реактивную пружину, связанную с ложементом, и упрутодемпфирующий элемент, связываюший стакан с ложементом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью приближения условий испытаний к реальным путем повышения точности воспроизведения импеданса в трех направлениях ортогональной системы координат, он снабжен размещенным в стакане полэуном, тремя вибропреобразователями, размещенными 1В на ложементе в трех направлениях ортогональ ной системы координат, а реактивная пружина выполнена цилиндрической и шарнирно связана концами соответственно с ползуном и ложементом. И

2. Имитатор по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что упрутодемпфирующий элемент выполнен в виде плоской мембраны.

3. Имитатор по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что упругодемпфирующий элемент выполнен в виде радиально установленных su cpyr ложемента пружин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР л"- 380968, кл. G 01 Н 1/08, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР л= 75624з кл. G 01 М 7/00, 1976 (прототип).

ВНИИПИ Заказ 9347/31, Тираж 887 Подписное

Филиал ППП "Патент", . г. Ужтород, ул.Проектная,4 .