SU1149131A1 - Устройство дл градуировки динамометров - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ ДИНАМОМЕТРОВ, содержащее основание, бесступенчатьй привод, соединенный с блоком-управлени  бесступенчатым приводом, датчик угла поворота, соединенный с блоком измерени  угла поворота, механизм вращени , входной вал которого соединен с бесступенчатым приводом, а на выходной вал ус-. тановлена платформа с фиксатором дл  креплени  градуируемого динамометра и аэростатическим подвесом дл  креплени  в нем меры силы, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  точности, в него введены шаговый двигатель, блок управлени  шаговым двигателем, электромагнитна  муфта, блок включени  электромагнитной муфты, датчик фиксации шага, блок фиксации шага. блок измерени  скорости с таймером, . блок определени  изменени  скорости, i блок поддержани  скорости, блок анализа амплитуды и программное устройство, причем блок фиксации шага соединен с датчиком фиксации шага, блоком определени  изменени  скорости, блоком управлени  шаговым двигателем и блоком поддержани  скорости, блок измерени  скорости соединен с таймером, блоком измерени  угла поворота, программным устройством , блоком.определени  изменени  скорости и блоком поддержани  скорости, блок определени  изменени  скорости соединен с блоком поддержани  скорости, блок включеш ни  электромагнитной муфты соединен с электромагнитной муфтой и программным устройством, которое соединено с блоком измерени  угла поворота и блоком поддержани  скорости, блоком управлени  бесступенчатым приводом и блоком управлени  шаговым двигателем , блок анализа амплитуды соединен с выходом градуируемого ди4 намомента, блоком управлени  шаго вым двигателем и блоком управлени  бесступенчатым приводом, который САЭ соединен с блоком поддержани  ско .дрости.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть применено дл  градуировки динамометров на малые силы.

Известно устройство, предназначенное дл  градуировки динамометров, содержащее штангу, магазин мер силы, траверсу с механизмом BepTHKanbHOго перемещени  и шаговый двигатель Щ

Однако в этом устройстве из-за скачкообразного перемещени  траверсы при навешивании меры силы на штангу на динамометре возникают колебани ., снижаюцще точность градуировки ,.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство дл  градуировки динамометров на малые силы, содержащее основание , бес тупенчатый привод, механизм вращени , выходной вал которого сориентирован под углом к ускорению свободного падени  и на котором устаноБлена платформа, а входной вал соединен с бесступенчатым приводом, подвес, в котором размещена мера силы, датчик поворота выходного вала механизма и блок управлени  бесступенчатым приводом 2J ,

Однако известное устройство обладает недостаточной точностью изза погрешности отработки угла поворота меры силы относительно вектора ускорени  свободного падени , а также из-за большой амплитуды колеба НИИ, возникающих на динамометре в результате резкого торможени  механизма вращени ,.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности за счет более точной отработки угла поворота меры силы в пространстве и уменьшени  амплитуды колебани  .динамометра.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  градуировки динамометров, содержащем основание , бесступенчатый привод, соединенньй с блоком управлени  бесступенчатым приводом, датчик угла поворота , соединенный с блоком измерени  угла поворота, механизм вращени , входной вал которого соединен с бесступенчатым приводом, а на выходной вал установлена платформа с фиксатором дл  укреплени  градуируемого динамометра и аэростатическим подве , сом дл  креплени  в нем меры силы, введены щаговый двигатель, блок уп

равлени  шаговьм двигателем, электромагнитна  муфта, блок включени  электромагнитной муфты, датчик фиксации шага, блок фиксации шага,

блок измерени  скорости с таймером, блок определени  изменени  скорости, блок поддержани  скорости, блок

анализа амплитуды и программное устройство, причем блок фиксации шага соединен с датчиком фиксации шага, блоком определени  изменени  скорости, блоком управлени  шаговым двигателем и блоком поддержани  скорости, блок измерени  скорости соединен с таймером, блоком измерени  угла поворота, программным устройством , блоком определени  изменени  скорости и блоком поддержани  скорости, блок определени  изменени  скорости соединен с блоком поддержани  скорости, блок включени  электромагнитной муфты соединен

с электромагнитной муфтой и программным устройством, которое соединено с блоком измерени  угла поворота, блоком поддержани  скорости, блок.ом управлени  бесступенчатьп 1 приводом и блоком Управлени .шаговым двигателем , блок анализа амплитуды соединен с выходом градуируемого динамометра , блоком управлени  шаговым двигателем и блоком управлени  бесступенчатым приводом, который соедине .н с блоком поддержани  скорости. На чертеже представлено устройство дл  градуировки динамометров на .малые силы.

Уст| ойство содержит основание 1 с регулируемыми опорами 2, на котором расположен бесступенчатьй привод 3, соединенный через шестеренчатую пару 4 с входным валом 5 механизма 6 вращени . На вькодном валу 7 механизма 6 вращени  закрепена п{1атформа 8 с аэростатическим одвесом 9, в котором размещена ера 10 силы. Датчик 11 угла повоота состоит из ротора 12 и статора 13, закрепленных соответственна На валу 7 и основании 1, На платфоре 8 установлен фиксатор 14 дл  креплени  динамометра 15. На основании 1 установлен шаговый двигатель 16, соединенный шестеренчатой парой 17с валом 5, На валу двигател  16 установлена электромагнитна  муфта 18. На валу 5 установлен датчик 19 фиксации шага, состо щий из кодового диска 20, подсветки 21 и фотоприемника 22. В диске 20 по диаметру выполнены отверсти  с шагом, равным шагу шагового двигател  16, умноженному на передаточное отношение в шестеренчатой паре 17. Устройство также содержит блок 23 измерени  угла поворота, блок 24 управлени  бесступенчатым приводом, блок 25управлени  шаговым двига.телем, блок 26 включени  муфты, таймер 27 :блок 28 измерени  скорости, блок 29 отработки шага, блок 30 определени  изменени  скорости, блок 31 анализа амплитуды, блок 32 поддержани  CKopo ти и программное устройство 33. Последнее соединено с блоками 32, 24 25, 23 и 28 поддержани  скорости, управлени  бесступенчатым приводом, управлени  шаговым двигателем, измерени  угла поворота и измерени  ско рости .соответственно и через блок 26включени  муфты с муфтой 18. Блок 31 анализа амплитуды соединен с блоками 24 и 25 управлени  бесступенчатым приводом и управлени  шаговым двигателем и динамометром 15, блок 29 отработки шага - с блоками 25, 32 и 30 управлени  шаговым двигателем, поддержани  скорости и определени  изменени  скорости соответственно и датчиком фиксации 19 шага, бесступенчатый привод 3-е блоком 24 управлени  бесстзтенчатын приводом, а шаговый двигатель 16 - с блоком 25 его управлени . Датчик 11 угла соединен с блоком 23 измерени  угла Блок 32 поддержани  скорости также соединен с блоками 24, 28 и 30 управлени  бесступенчатым приводом, изменени  скорости и определени  изменени  скорости соответственно. Блок измерени  скорости соединен с блоками 30 и 23 определени  изменени скорости и измерени  угла поворота и таймером 27. Устройство работает следующим образом. Регулируемыми опорами 2 основани 1 устанавливаетс  в горизонтальное положение. Платформа 8 устанавливае с  параллельно основанию 1, При этом мера 10 силы занимает горизонтальное положение. В программное устрой ство 33 вводитс  зависимость силы от угла поворота вала 7 - значени  силы при которых необходимо отгра™ дуировать динамометр и максимально допустимое значение амплитуды колебани  динамометра 15. После подачи команды на воспроизведени  .силы программное устройство 33 определ ет значение угла, соответствующего этой силе, и подает команду блоку 24 управлени  бесступенчатым приводом , который запускает его. Вращение от привода 3 через шестеренчатую пару 4 и механизм 6 вращени  передаетс  платформе 8, вместе с которой поворачиваетс  и мера 10 силы. При этом на динамометр 15 начинает действовать составл юща  сила веса меры 10 силы, направленна  по ее силовой оси 0-0 { . На динамометре 15 возникает колебательный процесс. Выходной сигнал динамометра 15 передаетс  на блок 31 анализа амплитуды, в котором определ етс  амплитуда колебательного процесса. Значение амплитуды непрерывно передаетс  в блок 24 управлени  бесступенчатым приводом. Одновременно туда же передаетс  из программного устройства 33 максимально допустимое значение амплитуды . Оба значени  сравниваютс , и при их равенстве блок 24 управлени  бесступенчатым приводом перестает увеличивать скорость привода 3 и в дальнейшем поддерживает ее посто нной . Угол поворота вал  7 посто нно измер етс  датчиком 11 угла прворо та и через блок 23 измерени  угла поворота передаетс  в программное устройство 33, в котором измеренное значение угла сравниваетс  с требуе-. мым углом. Одновременно из этого же блока значение угла подаетс  в блок 28 измерени  скорости, куда также поступают сигналы от таймера 27. В блоке 28 измерени  скорости определ етс  скорость изменени  угла поворота вала 7 и из него передаетс  в программное устройство 33. В последнем определ етс  кинетическа  энерги  устройства, угол, при котором начинаетс  замедление, и тормозной момент сопротивлени  шагового двигател  16, развиваемый на одном-шаге. Дл  того, чтобы вал 7 точно остановилс  при требуемом угле, необходимо , чтобы ки.нетическа  энерги  одинаково убывала на каждом шаге торможени , что равносильно равномерному убыванию квадрата ско- рости угла поворота вала 7 к концу отработки шага. Так как в процессе вращени  к вращающимс  част м устройства , кроме момента сопротивлени  шагового двигател  16, приклады ваетс  большое количество случайных моментов сопротивлени , то дл  обеспечени  равномерного убывани  квадрата скорости угла поворота вала 7 необходимо после каждого шага, во вдем  отработки которого создаетс  момент сопротивлени , выполнить еще один шаг, во врем  отработ ки которого корректируетс  изменение квадрата скорости за счет случайных моментов сопротивлени  Посла того, как блок 23 измерени  угла поворота вьщает в програмное устройство 33 сигнал, соответствующий углу замедлени , програминым ус- ройством 33 подаетс  команда блоку 26 включени  муфты на включение муфты 18, блоку 24 управлени  бесступенчатым приводом на , отключение привода 3 и блоку 25 управлени  шаговым двигателем на начало работы в пошаговом режиме. Команды реализуютс . Кроме этого, про раммное устройство 33 запускает бл 32 поддержани  скорости и вьщает ему расчетное значение, пропорциональное квадрату угла замедлени . Враща сь на валу 5, кодовый диск 20 поворачиваетс , при этом ближайщее к подсветке 21 отверстие засвечивае с , с датчика 19 поступает сигнал на блок 29 отработки шага, которьй дает сигнал.в начале шага блоку 25 управлени  шаговым двигателем, бло ку 30 определени  изменени  скорости 40 и блоку 32 поддержани  скорости. Блок 25 управлени  шаговым двигателем подает команду на шаговый двигатель 16, на котором фиксируетс  на .чало шагового режима и в пределах первого шага создаетс  момент сопротивлени . Блок 32 поддержани  скорости принимает полученный сигнал за начало отсчета шагов. Блок 30 определени  изменени  скорости при получении сигнала от блока 29 отработки шага фиксирует значение скорос ти, полученное от блока 28 измерени  скорости. Созданный шаговым двигателем 16 момент сопротивлени  гасит 31 .6 кинетическую энергию вращающихс  частей на определенную величину. .При засветке второго отверсти  в кодовом диске 20 блок29 отработки шага выдает второй импульс. При этом шаговый двигатель 16 начинает отрабатывать второй шаг, а блок 25 управлени  шаговым Двигателем, получив сигнал от блока 29 отработки шага, снимает момент сопротивлени . Блок 30 определени  изменени  скорости при получении второго сигнала от блока 29 отработка шага фиксирует значение скорости , полученное от блока 28 измерени  скорости, определ ет разность угловых скоростей,определенных при первом и втором сигналах, подсчитывает значение квадрата этой разности и передает в блок 32 поддержани  скорости, в котором эта величина сравниваетс  величиной, пропорциональной квадрату угла замедлени , после чего, име  команду от блока 29 отработки шага о начале отработки второго шага, блок 32 поддержани  скорости дает команду блоку 24 управлени  бесступенчатым приводом на запуск бесступенчатого привода 3 в направлении вращени  вала 7. При этом вращении создаетс  добавочный момент и скорость вала 7 увеличиваетс . Во врем  работы бесступенчатого привода 3 измен ющеес  значение скорости продолжает поступать в блок 32 под- держани  скорости, который, предва-.рительно определив необходимую скоость в конце второго тага, выдает блоку 24 управлени  бесступенчатым риводом команды на увеличение ск-оРо ти до тех пор, пока от блока 28 измерени  скорости в период отработки шага, следующего за шагом, создающим момент сопротивлени , не поступает значение скорости, соответствующей расчетной. В дальнейшем на каждом нечетном шаге шаговый двигатель 16 создает момент сопротивлени , а на каждом четном бесступенчатьй привод 3 корректирует скорость . Использование изобретени  дл  градуировки динамометров на малые силы позволит повысить точность в 2-2,5 раза.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ ДИНАМОМЕТРОВ, содержащее основание, бесступенчатый привод, соединенный с блоком управления бесступенчатым приводом, датчик угла поворота, соединенный с блоком измерения угла поворота, механизм вращения, входной вал которого соединен с бесступенчатым приводом, а на выходной вал ус-. тановлена платформа с фиксатором для крепления градуируемого динамометра и аэростатическим подвесом для крепления в нем меры силы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены шаговый двигатель, блок управления шаговым двигателем, электромагнитная муфта, блок включения электромагнитной муфты, датчик фиксации шага, блок фиксации шага, блок измерения скорости с таймером, . блок определения изменения скорости, ι блок поддержания скорости, блок анализа амплитуды и программное устройство, причем блок фиксации шага соединен с датчиком фиксации шага, блоком определения изменения скорости, блоком управления шаговым двигателем и блоком поддержания скорости, блок измерения скорости соединен с таймером, блоком измерения угла поворота, программным устройством, блоком.определения изменения скорости и блоком поддержания скорости, блок определения изменения скорости соединен с блоком поддержания скорости, блок включения электромагнитной муфты соединен с электромагнитной муфтой и программным устройством, которое соединено с блоком измерения угла поворота и блоком поддержания скорости, блоком управления бесступенчатым приводом и блоком управления шаговым двигателем, блок анализа амплитуды соединен с выходом градуируемого динамомента, блоком управления шаговым двигателем и блоком управления бесступенчатым приводом, который соединен с блоком поддержания скорости.

   >