ОБРАЗЦОВАЯ СИЛОИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ МАШИНА

Полезная модель относится к области испытания и калибровки устройств для измерения сил.
Известны образцовые динамометры (силоизмерительные машины второго разряда рычажного типа, предназначенные, как правило, для проверки и градуировки динамометров более низкого разряда). В этих машинах к поверяемому прибору нагрузка прикладывается или через неравноплечий рычаг, в этом случае обеспечивается точность машины второго разряда; или непосредственным наложением грузов, в этом случае обеспечивается точность эталонной установки и проверяются приборы более высокой точности.
Примером такой машины может служить динамометр завода ГДР (Б.А.Авдеев «Испытательные машины». Машгиз. 1957 г.) /1/, рассчитанный для приложения нагрузок к поверяемым приборам непосредственным путем.
Эта машина состоит из кругового неравноплечего рычага первого ряда, верхнего захвата, подвешенного на коротком плече рычага, грузовой штанги, подвешенной на длинном плече рычага, нижнего захвата, привода отработки нагрузки, арретира и комплекта грузов.
Данная машина обладает рядом существенных недостатков:
1) Процесс нагружения или разгружения проверяемого прибора осуществляется последовательным наложением грузов на грузовую штангу или снятием с нее, в результате чего для наложения или снятия нескольких грузов затрачивается время больше, чем на один груз во столько раз, какое количество грузов накладывается.
При такой системе наложения грузов невозможно осуществить нагружение проверяемого прибора по заданной программе.
В указанном аналоге переключение скоростей перемещения винта отработки нагрузки не может производиться на ходу, что необходимо для сокращения времени испытания.
Изобретение (а.с. №236085, 1966 г.) /2/ устраняет указанные недостатки. Машина обеспечивает повышение производительности и возможность программирования и приложения нагрузки в режиме эталона в значительной мере за счет того, что в ней арретир грузовой штанги снабжен двумя приводами, ускоренным для режима динамометра и замедленным для режима эталона, и установлен на колоннах, а каждый груз размещен на индивидуальной подвижной траверсе, снабженной автономным приводом.
Недостатками прототипа являются:
1) Скорость наложения грузов в обоих режимах постоянна, что является нежелательным.
2) Положение арретира во время работы машины контролируется с помощью датчика положения, в котором применены лампы накаливания. При длительной работе машины они и присоединительная арматура выходят из строя из-за перегрева.
3) В прототипе обработка результатов испытаний производится вручную. Это является устаревшим, и увеличивает время обработки результатов.
Целью заявляемой полезной модели является повышение надежности работы машины и автоматизация процесса испытаний.
Указанная цель достигается тем, что ко всем электромеханическим приводам присоединены частотные преобразователи, в датчике положения использованы источники холодного свечения, а в схему машины введена компьютерная система управления и измерения.
Образцовая силоизмерительная машина представлена на рисунке.
Машина включает в себя винтовые колонны 1, по которым перемещаются траверсы 2, имеющие индивидуальные электромеханические приводы 3. На каждой траверсе 2 лежит груз 4.
На конце длинного плеча рычага 5 подвешена грузовая штанга 6, которая проходит через центральные отверстия в траверсах 2.
На отдельной плите смонтирован узел арретира, состоящий из двух винтовых домкратов 7, каждый из которых имеет по два электромеханических привода.
Штанга 6 имеет захват 8 для закрепления нижнего конца прибора. На верхних колоннах установлена траверса 9.
Ко всем электромеханическим приводам присоединены частотные преобразователи 10.
Схема также включает датчик 11 для контроля положения арретира, в котором использованы источники холодного свечения (на схеме не показаны).
Захваты 12 и 13 служат для работы в режиме образцовой силоизмерительной машины.
Автоматизация процесса испытания достигается за счет введения в схему компьютерного управления и обработки результатов испытаний (на схеме не представлено).
Образцовая силоизмерительная машина работает в двух режимах.
В режиме образцовой силоизмерительной машины испытываемый прибор (динамометр) устанавливается в захватах 12 и 13 при испытаниях на растяжение, и между траверсами (на схеме не показано) при испытаниях на сжатие. При помощи винтовых домкратов 7 арретируется грузовая штанга 6, перемещением траверс 2 накладывается необходимое число грузов 4. Затем разарретируется штанга 6 и происходит нагружение испытываемого динамометра, после чего рычаг 5 устанавливается в горизонтальное положение. В этом положении снимается показание динамометра.
Следует отметить, что за счет присоединения частотных преобразователей 10 к электромеханическим приводам 3 регулируется скорость перемещения траверс 2. В результате скорость подвода груза 4 увеличивается, а скорость непосредственного наложении его на штангу 6 уменьшается, что увеличивает производительность и повышает качество работы машины.
В режиме эталона штанга 14 отсоединяется от рамы 15. Испытываемый прибор устанавливается между захватами 8 и 16 при испытаниях на растяжение и между траверсой 9 и верхней поперечиной рамы 15 при сжатии.
Грузовая штанга 6 при помощи винтовых домкратов 7 арретируется. Затем происходит наложение грузов на штангу 6, как и для первого режима. Нагружение испытываемого динамометра происходит при помощи медленного разарретирования до освобождения грузовой штанги 6. Затем снимается показание испытываемого динамометра.
Для повышения надежности работы машины в датчике 11 контроля положения арретира использованы источники холодного свечения для предотвращения перегрева.
Введение в схему работы машины компьютерного управления и обработки результатов испытаний позволяет:
1) Автоматизировать процесс испытаний;
2) Сократить время обработки результатов;
3) Повысить производительность машины.
Заявляемую полезную модель предполагается использовать при модернизации образцовых силоизмерительных машин типа ОСМ.
Использованные источники:
1. Динамометр завода ГДР. Б.А.Авдеев «Испытательные машины». Машгиз. 1957 г.
2. Описание изобретения по а.с. №236085 «Образцовая силоизмерительная машина». Опубл. 24.01.1969. Бюллетень №6.