SU1216694A2 - Arrangement for measuring rigidity of elastic systems - Google Patents

Abstract

Изобретение позвол ет повысить точность измерений. Включает датчик усили  1, измерительную систему и дополнительно переключатель 7 и датчик перемещени  8. Переключатель 7 последовательно соединен с усилителем 2 и параллельно с датчиками 1 и 8. При этом датчик 8 должен быть согласован с датчиком 1 по уровню выходного сигнала. 1 ил. (Л г М ш W 35 35 ;о The invention allows for improved measurement accuracy. It includes a force sensor 1, a measuring system and, additionally, a switch 7 and a displacement sensor 8. A switch 7 is connected in series with amplifier 2 and parallel with sensors 1 and 8. At the same time, sensor 8 must be matched with sensor 1 according to the output signal level. 1 il. (L g M sh W 35 35; o

Description

1one

Изобретение относитс  к области определени  механических свойств мап1ин, в частности, к определению жесткости упругих систем и элементов (например, винтовых зажимных механизмов , пружин, мембран и т.д.) и  вл етс  усоверп1енствованием устройства по авт.св. № 976320.The invention relates to the field of determining mechanical properties of a cardinal, in particular, to determining the stiffness of elastic systems and elements (for example, screw clamping mechanisms, springs, membranes, etc.) and is an improvement of the device according to the author. No. 976320.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени .The aim of the invention is to improve the measurement accuracy.

На чертеже представлено устройство дл  измерени  жесткости упругих систем.The drawing shows a device for measuring the stiffness of elastic systems.

Устройство дл  измерени  жесткости упругих систем включает датчик 1 усили  и измерительную систему , котора  состоит из усилител  2 посто нного тока, порогового элемента 3, источника 4 опорного нап- .р жени , релейного блока 5, счетчика 6 времени. Пороговый элемент может, например, состо ть из операционных усипителей типа К140УД8. Кроме того, устройство включает переключатель 7 и датчик 8 перемещени . Переключатель 7 последовательно соединен с усилителем 2 и параллельно с датчиками 1 и 8 и может доследовательно подсоедин ть к изме р1 1тельной системе прибора или датчик 8 перемещени уИпи датчик 1 усили . При этом датчик 8 должен быть. .согласован с датчиком 1 по уровню выходного сигнала.A device for measuring the stiffness of an elastic system includes a force sensor 1 and a measuring system, which consists of a DC amplifier 2, a threshold element 3, a reference voltage source 4, a relay unit 5, a time counter 6. The threshold element may, for example, consist of operating terminals like K140UD8. In addition, the device includes a switch 7 and a movement sensor 8. The switch 7 is connected in series with the amplifier 2 and in parallel with the sensors 1 and 8 and can be subsequently connected to the measuring system of the instrument system or the displacement sensor 8 and the force sensor 1. In this case, the sensor 8 should be. .consistent with sensor 1 for output level.

Устройство работает следующим образом. The device works as follows.

На упругую систему устанавливают датчик 1 усили  и датчик 8 мещений. Переключателем 7 соедин ют измерительную систему с датчиком 8, сигнал с которого поступает на усилитель 2. Усиленный сигнал поступает на пороговый элемент 3, насроенный на начальную и конечную величины перемещени  или на два заданных предела перемещени . В на- чальньй момент перемещени  срабатывает первое реле блока 5, которое включает счетчик 6 времени. При достижении заданной величины перемещени  срабатывает второе реле и выключает счетчик 6, по которому определ ют врем  t перемещени . Действительную скорость перемещени упругой системы V определ ют отно- гаением измеренных величин перемещени  h и его времени t по формуле hOn the elastic system install the sensor 1 force and the sensor 8 rooms. A switch 7 connects the measuring system with a sensor 8, the signal from which is fed to the amplifier 2. The amplified signal arrives at the threshold element 3, built up to the initial and final values of the displacement or to two predetermined limits of the displacement. At the initial moment of movement, the first relay of the block 5 is activated, which turns on the counter 6 of time. When the specified movement value is reached, the second relay is triggered and turns off the counter 6, by which the movement time t is determined. The actual velocity of the elastic system V is determined by the ratio of the measured values of the displacement h and its time t according to the formula h

1216694212166942

Затем переключателем 7 соедин ют измерительную систему с датчиком 1 усили  и измер ют усилие и врем  его нарастани . Далее жест- 5 кость упругой системы определ ют при равнозамедленном движении по формулеThen the switch 7 connects the measuring system with the force sensor 1 and measures the force and the time of its rise. Next, the stiffness of the elastic system is determined with an equally-slow motion using the formula

10ten

К - K -

при равномерном по формулеwith uniform formula

Vt    Vt

где F - прилагаема  нагрузка;where F is the applied load;

начальна  скорость перемещени ; initial movement speed;

V - досто нна ; t - врем  нарастани  усили .V is worthy; t is the rise time of the force.

Так, например, жесткость силового стола УЕ4536 агрегатного станка устройством можно измерить следующим образом. На столе вместо переднего упора устанавливают тензометрический винт (датчик 1 усили ) с выход- ньм сигналом до 10 мВ, перед торцом которого смонтирована протарирован- на  тензобалочка (датчик 8 перемещени ) с таким же пределом выходного сигнала до 10 мВ, контактирующа  с перемешающейс  платформой стола. Тензометрический винт и тензобалочка соединены с измерительной системой экранированным кабелем. Регулиру  предохранительную пружинно- фрикционную муфту в кинематической цепи привода рабочего перемещени  стола (не показана), .настраивают последний на максимальное усилиеFor example, the rigidity of the power table UE4536 aggregate machine device can be measured as follows. Instead of the front stop, a strain gauge screw (force sensor 1) with an output signal up to 10 mV is installed on the table; . The tensile screw and strainer are connected to the measuring system with a shielded cable. By adjusting the safety spring-friction clutch in the kinematic chain of the drive of the working movement of the table (not shown), the latter are set to the maximum force

подачи, равное 63 кН. Измер ют скорость рабочей подачи стола,  вл ющуюс  начальной скоростью деформации Vg , при помощи тензобалочки. Силовому столу задают рабочий цикл (быстрыйfiling equal to 63 kN. The speed of the working feed of the table, which is the initial strain rate Vg, is measured with the aid of a strain gage. The power table is given a duty cycle (fast

ход вперед - рабоча  подача -выдержка 3 - 5 с - быстрый ход назад) ,и измер ют усилие и врем  его нарастани  At, а жесткость стола определ ют по формулеForward stroke — working feed — 3–5 seconds — fast reverse), and the force and rise time At are measured, and the table rigidity is determined by the formula

2F2F

К TO

V.itV.it

Данное устройство, помимо усили  и времени его нарастани , позволит также измер ть скорость перемещени  уп- 55 ругой системы, что расшир ет область применени . Так как врем  начала и конца перемещени  определ етс  очень точно (пор дка одной тыс чной долиThis device, in addition to the effort and time of its rise, will also allow measuring the speed of movement of the elastic system, which expands the scope of application. Since the time of the beginning and end of movement is determined very precisely (on the order of one thousandth of

3 12166943 1216694

Claims (1)

секунды в св зи с тем, что пороговыеФормула изобретени seconds due to the fact that the threshold formula of the invention элементы состо т из операционных уси-Устройство дл  измерени  жесткослителей ), то с большей точностью оп-ти упругих систем по авт.св. № 976320,the elements consist of an operational usi-device for measuring stiffeners), then, with greater accuracy, the opti-elastic systems according to the author. No. 976320, редел етс  и величина перемещени ,отличающеес  тем, что, dand the magnitude of the displacement, characterized in that, d а это дает возможность точно опреде-5 целью повьшени  точности измерени ,this gives the opportunity to accurately determine-5 the goal of higher measurement accuracy, лить и скорость. Кроме этого, в снабжено датчиком перемещени  .pour and speed. In addition, it is equipped with a displacement sensor. ройстве при помощи датчика переме-и включенным между датчиком усили The sensor is connected with a sensor and is connected between the force sensor. щени  можно измер ть деформацию уп-и усилителем переключ ателем, друругой системы, что также расшир етгой вход соторого соединен с датчи- It is possible to measure the deformation of an up-and-amplifier by a switch of another system, which also extends the input of which is connected to the sensor. область применени .ком перемещени .field of application.