Устройство для градуировки динамометров

(19) 01) 25/ ГОС ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1, У 52 б 7532 Ав по заявк торское свидетельство ССС кл, Г 25 П 3/10, 1976. рское свидетельство СССР У 3481014/18-10,19.08.82,вво- метАРСТВЕККЫЙ КОМИТЕТ СССР ЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ ДИНАМОИЕТРОВ, содержащее Фундамент, силовводящие узлы, две неподвижные и одну подвижную сверхпроводящие обмотки, расположенные вдоль одной оси, и источник питания, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона и повышения точ ности задания сил, в него введены расположенная соосно первой вторая подвижная обмотка, преобразователь перемещения градуируемого динамометра, сменные упругие элементы, неподвижные обмотки жестко связаны между собои и соединены с фундаментом черезупругие элементы, подвижные обмоткирасположены снаружи от неподвижныхи связаны с силовводящими узлами, источник питания выполнен управляемымс одним входом и двумя независимымивыходами, вход источника питания соединен с преобразователем перемещенияградуируемого динамометра, первыйвыход источника питания связан с одной из подвижных обмоток и примыкающей к ней неподвижной обмоткой, авторой выход связан с другой подвижной обмоткой и примыкающей к ней неподвижной, при этом смежные торцыподвижных и неподвижных обмоток выполнены в виде идентичных тороидальных поверхностей с одинаковыми радиусами кривизны, а расстояние междунеподвижными обмотками составляет0,7-0,8 расстояния между подвижнойи неподвижной обмотками, причемсуммарная жесткость упругих элементов равна суммарной жесткости силодящих узлов и градируемого динамора.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для градуировки образцовых динамометров.Известное устройство для задания силы представляет собой криостат с жидким гелием, в котором размещена центрирующая рамка со сверхпроводящими соленоидами, один из которых жестко связан с поршнем, а другой - 1 О с цилиндром. При питании соленоидов параллельными токами возникает сила электромагнитного взаимодействия, дей" ствующая на опорные плиты поршня и цилиндра 11. 15Недостатком этого устройства яв" ляется низкая точность воспроизведения силыНаиболее близким по технической сущности к предлагаемому является уст 20 ройство для динамической градуировки динамометров, которое имеет две неподвижные сверхпроводящие обмотки, жестко связанные с корпусом, и подвижную сверхпроводящую обмотку, жест ко связанную с силопередающей штангой, причем все обмотки расположены соосно, Силопередающая штанга выведена из гелиевого объема и соединена с градуируемым динамометром, магазин конденсаторов и блок переменных конденсаторов соединены с соответствующими обмотками параллельно и образуют резонансный контур. При пропускании тока по обмоткам от источника питания между поцвижной и неподвижной обмотками, возникают переменные си- лы электромагнитного взаимодействия, которые через силопередающую штангу действуют на градуируемый динамометр. О Частота переменных сил равна резонансной частоте колебательных контуров, а амплитуда силы пропорциональна квадрату тока, пропускаемому через об- мотки, и зависит от расстояния междуобмотками 2 3. Однако в известном устройстве недостаточная точность воспроизведениясилы из-за зависимости ее от перемеще 5 Оиия катушек, а также в результатетого, что сила определяется расчетным путем,Цель изобретения - повышение точности воспроизводимых и расширениедиапазона задаваемы сил.55Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для градуировкидинамометров, содержащее фундамент,силовводящие узлы, две неподвижные и одну подвижную сверхпроводящие обмотки, расположенные вдоль одной оси, и источник питанияВведены расположенная соосно первой вторая подвижная обмотка, преобразователь перемещения градуируемого динамометра, сменные упругие элементы, а неподвижные обмотки жестко связаны между собой и соединены с фундаментом через упругие элементы, подвижные обмотки расположены снаружи от неподвижных и связаны с силовводящими узлами, источник питания выполнен управляемым с одним входом и двумя независимыми выходами, вход источника питания соединен с преобразователем перемещения градуируемого динамометра, первый выход источника питания связан с одной из подвижных обмоток н примыкающей к ней неподвижной обмоткой, а второй выход связан с другой подвижной обмоткой и примыкающей к ней неподвижной, при этом смежные торцы подвижных и неподвижных обмоток выполнены в виде идентичных тороидальных поверхностей с одинаковыми радиусами кривизны, а расстояние между неподвижными обмотками составляет 0,7-0,8 расстояния между подвижной и неподвижной обмотками, причем суммарная жесткость упругих элементов равна суммарной жесткости силовводящих узлов и градуируемого динамометра.Ба чертеже показана схема устройства для градуировки динамометров.В устройстве подвижная обмотка 1 жестко связана с силовводящим узлом 2, а подвижная обмотка 3 - с силовводящим узлом 4. 11 ежду силовводящими узлами 2 и 4 установлен градуируемый динамометр 5, Подвижные обмотки 1 и 3 через домкрат 6 размещены на основании. Неподвижные обмотки 7 и 8 связаны между собой и основанием упругими элементами 9, жесткость которых равна жесткости силовводящих узлов 2 н 4 и градуируемого динамометра 5. Расстояние между неподвижными обмотками 7 и 8 составляет 0,7-0,8 расстояния между под" вижной и неподвижной обмотками 1,7 и 3,8. Подвижные 1,3 и неподвижные 7,8 обмотки выполнены из сверхпроводников и помещены в индивидуальные криостаты, а смежные торцы подвижных и неподвижных обмоток 1,7 и 3,8 выполнены в виде тороидальных поверхностей с одинаковыми радчусами кривизны, Преобразователь 10 перемещения механиСоставитель В.ГодзиковскийТехред М. Надь Корректор В,Бутяга Редактор М.Янович Заказ 3072/39 Тираж 823 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР,по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Э 109104чески связан с градуируемым динамометром 5 и основанием. Выход преобразователя 10 перемещения соединенс входом источника 11 питания. Набордисков (эталонная мера силы) 12 вместе с силопередающей рамой 13 вывязанс основанием с помощью домкрата 14.Устройство работает следующим образом,При пропускании тока через под" 10вижные 1,3 и неподвижные 7,8 обмоткиот источника 11 питания между нимивозникает сила электромагнитноговзаимодействия, которая подводитсячерез силовводящие узлы 2 и 4 к градуируемому динамометру 5. Во времяработы подвижные обмотки .1 и 3 освобождаются от домкратов 6. Для удержания всей системы в исходном положении преобразователь 10 перемещения 20подает сигнал на вход источника 11питания, . который управляет токомв обмотках 1,7 и 3,8. При воспроизведении силы во всем диапазоне междуобмотками 1,7 и 3,8 расстояние остает ся практически постоянным, так какдеформация силовводящих узлов 2,4 иградуируемого динамометра 5 компенсируется деформацией упругих элементов 9,Для определения зависимости силы,30воспроизводимой установкой, от тока вобмотках 1,3 и 7,8 применяется эталонная мера силы (набор дисков 12).Набор дисков 12 опускается с помощью 5 4домкрата 14 и через силопередающую раму 13 прикладывается к силопередающему цилиндру. Все набора дисков 12 компенсируется силой электромагнитного взаимодействия между обмотками 3 и 8, т.е. увеличением в них тока. При снятии нагрузки набора дисков 12 их вес компенсируется увеличением тока в обмотках 1 и 7. Данная операция повторяется до достижения номинального значения силы воспроизводимой установкой, Уменьшение силы от номинального значения до минимального про,изводится также путем нагружения наборат дисков 12 на силопередающий цилиндр 2, но компенсация веса набора дисков 2 производится уменьшением тока в обмотках 1 и 7,. При снятии нагрузки от наборадисков 12 компенсация веса производится уменьшением тока в обмотках 3 и 8 и т.д.и С помощью эталонной меры силы имеется воэможность определить зависимость силы, воспроизводимой установкой от измеряемого тока в обмотках с погрешностью не более 0,0037, а также определить гистерезис установки. Таким образом, зная экспериментальную зависимость силы от тока, в дальнейшем по показаниям тока возможно опре-, делять силу, воспроизводимую уста" новкой, с погрешностью не более 0,013.