Установка для излучения характеристик упругих элементов

ОП ИСАНИЕИЗОВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублнкДата опубликования описания 25.03.83(72) Авторы изобретен г-"1озман А Е. Марк сесоюзное специализи объединен(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИ УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВотносится к учебныме и может быть испольхарактеристик упруги посо- зоваИзобретение биям по механи но для изучения ментов. ля- чи- РУ- ро- диойство, общий а блока регицом винт шИзвестна учебная установка для изучения характеристик упругих элементов, содержащая корпус со стойкой, на которой размещен подвижной кронштейн, механизм нагрузки с крюком и чувствительный элемент с крюком 1 .Недостатком известного устройства яв ется то, что при его работе необходимо у тывать как деформацию измерительной п жины, так и при смене их необходимо ст ить тарировочный график, что снижает дактические возможности устройства.Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства.Указанная цель достигается тем, что учебная установка для изучения характеристик упругих элементов, содержащая корпус со стойкой, на которой размещен подвижной кронштейн, механизм нагрузки с крюком и чувствительный элемент с крюком, включает блок измерения, подпятники для упругих элементов, тензометрические датчики дефор)" .Ъванное научно-производетш;нноеСоюзвузприбор мации, при этом чувствительныи элемент выполнен в виде упругого кольца, размещенного в корпусе под стойкой, механизм нагруз.ки выполнен в виде соленоида с подвижным сердечником, а тензометрические датчики деформации расположены на упругом кольце и электрически связаны со входом блока изме рения, причем крюк чувствительного элемента и подпятник закреплены на верхней части кольца, а крюк механизма нагрузки с дру 1 ю гим подпятником закреплены на нижней части сердечника, при этом обмотка соленоида размещена на кронштейне в верхней части стойки.Блок измерения содержит последовательно соединенные усилитель, преобразователь, аналого-цифровой преобразователь, дешифратор и индикатор.На фиг. 1 показано устрвид; на фиг. 2 - блок-схемстрации.Учебная установка содержит основание 1с установленными на нем стойкой 2 и расположенным внутри корпуса 3 упругим коль 4. В верхней части стойки 2 припомощи а 5 закреплен передвижной кронтейн 6, на котором установлен соленоид 7. Внутри соленоида 7 расположен сердечник соленоида 8, несущий на себе шток 9, в нижней части которого закреплены подпятник 10 и крюк 11. В верхней части упругого кольца 4 закреплены подпятник 12 и крюк 13. Испытуемая пружина растяжения подвешивается на крюках 11 и 13, или устанавливается, в случае испытания пружины сжатия, между подпятниками 10 и 12. На передней панели корпуса 3 размещены клавиша Сеть 14, сигнальная лампочка 15, шестиразрядный индикатор 16, клавиша пуска 17.Тензометрические датчики деформации 18 закреплены на упругом кольце 4 и электрически соединены с блоком регистрации 19, который включает последовательно соединенные между собой усилитель 20, преобразователь 21, аналого-цифровой преобразователь 22, дешифратор 23 и индикатор 16.Установка работает следующим образом.При исследовании пружин кронштейн 6 с соленоидом 7 закрепляют на высоте, соответствующей длине исследуемой пружины в свободном состоянии.При этом, если это пружина сжатия, то ее торцы размещают на подпятниках 10 и 12, если это пружина растяжения, то ее закрепляют на крюках 11 и 13.При этом сердечник соленоида 8 смещают на величину единичного воздействия вверх, если это пружина сжатия, и вниз, если это пружина растяжения, Затем включается в работу электрическая часть устройства. При подаче напряжения на обмотку соленоида 7 сердечник 8 возвращается в среднее положение, нагружая при этом исследуемую пружину.При единичном перемещении сердечника соленоида происходит разбалансировка тензометрического моста 18, закрепленного на упругом кольце 4. Сигнал разбалансировки передается на усилитель 20 и преобразователь 21, приводящий в соответствие усилие в измеряемых единицах и показание цифрового индикатора 16. В простейшем случае одним из вариантов выполнения преобразователя 21 может быть потенциометр. Далее сигнал подается на аналого-цифровой пре-, образователь 22. На выходе преобразовате-ля 22 имеем в двоичном коде число, которое поступает на дешифратор 23 и индицируется индикатором 16. Так как данное устройство предусматривает единичное перемещение устройства нагружения, то имеющийся в схеме нормализатор 21 при тарировке упругого тензометрического кольца 4 позволяет получить на индикаторе 16 величину усилия деформации исследуемой пружины, ко.торая равна жесткости пружины.При необходимости определения коэффициента жесткости при различных величинах ее предварительного растяжения, т,е.на различных отрезках рабочей характеристики пружины, передвижной кронштейн 6 перемещается на необходимую величину.Данное изобретение позволяет исследовать коэффициент жесткости пружин и других упругих элементов и наглядно демон стрировать в условиях учебного процесса.Формула изобретения1. Установка для изучения характеристик упругих элементов, содержащая корпуссо стойкой, на которой размещен подвижнойкронштейн, механизм нагрузки с крюком ичувствительный элемент с крюком, отличающаяся тем, что, с целью расширения дидак 2 З тических возможностей, она содержит блокизмерения, подпятники для упругих элементов и тензометрические датчики деформации,при этом чувствительный элемент выполненв виде упругого кольца, размещенного вкорпусе под стойкой, механизм нагрузки выполнен в виде соленоида с подвижным сердечником, а тензометрические датчики деформации расположены на упругом кольцеи электрически связаны со входом блока измерения, причем крюк чувствительного эле 35 мента и подпятник закреплены на верхнейчасти кольца, а крюк механизма нагрузки сдругим подпятником закреплены на нижнейчасти сердечника, при этом обмотка соленоида размещена на кронштейне в верхнейчасти стойки.2. Установка по п, 1, отличающаяся тем,что блок измерения содержит последовательно соединенные усилитель, преобразователь,аналого-цифровой преобразователь, дешифратор и индикатор.4 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Определение характеристик винтовыхпружин сжатия и растяжения. Лабораторная работа Мо 7 по курсу Детали приборов.М., Издание МВТУ им, Н, Э. Баумана, 1971.1005166 1 б ю к Составителехред И. Венраж 486дарственноизобретенЖ - 35,нтэ,г; У Шулл 1130илиал Редактор Т. ВеселЗаказ 1909 ПО а Т ИИПИ Госу по делам35, Москва, ППП Пате рес КорректорПодписноего комитета СССРкй и .открытийРаушская наб., д. 4/5жгород, ул. Проектная