Прибор для определения числа циклов колебаний

(191 (11) ЗС 511 С О 1 Н БРЕТ ЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВ(56) 1, Авторское свидетельство ССС У 119368, кл. С 01 В 7/16, 1958.2. Авторское свидетельство СССР У 765664, кл. С 01 Н 1/00, 1978(54)(57) ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧИСЛА ЦИКЛОВ КОЛЕБАНИЙ, содержащийсчетчик числа оборотов с валом, две опоры треугольного призматического сечения, контактирующие с валом, пружину, соединенную одним кон цом с одной из опор, рычаг, шарнир но соединенный с той же опорой,и базовый элемент, соединенный сдругим концом пружины и с другойопорой, о т л и ч а ю щ и й с я.тем, что, с целью повышения чувствительности прибора к колебаниям малой амплитуды, он снабжен двумякронштейнами, жестко закрепленнымина концах базового элемента, и тремя дополнительными рычагами, дваиз которых шарнирно соединены между собой и образуют одну пару рычагов, а третий - с основным рычагом,образуя другую пару рычагов, в каждой паре рычаги расположены подтупым углом друг к другу, и свободные концы рычагов шарнирно соединены с кронштейнами, а базовый элемент выполнен упругим.1 11Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для контроля числа циклов колебаний нагрузок, и может быть ис-пользовано при долговременных исследованиях усталостных поврежденийдеталей машин.Известно электронное устройстводля определения числа циклов колебаний, содержащее тензометрическийдатчик деформаций, усилитель, наборамплитудных дискриминаторов и соединенных с ними счетчиков электрических импульсов Я ,Однако это устройство неприменимо для длительных непрерывных исследований, так. как с увеличениемвремени эксперимента вероятностьотказа устройства, состоящего избольшого числа элементов, становится недопустимо высокой,Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому эффекту кизобретению является механическийприбор для определения числа цик.лов колебаний, содержащий счетчикчисла оборотов с валом, две опорытреугольного призматического сечения, контактирующие с валом, пружину, соединенную одним концом содной из опор, рычаг, шарнирно соединенный с той же опорой, и базовый элемент, соединенный с другимконцом пружины, с другой опоройи с осью вращения рычага 21.Однако известный прибор можетосуществлять контроль числа колебаний только при условии, что амплитуда этих колебаний достаточно велика и составляет несколько микрометров, поэтому его чувствительность:оказывается недостаточнойдля регистрации колебаний малойамплитуды, например упругих деформаций деталей. Целью изобретения является повышение чувствительности прибора к колебаниям малой амплитуды.Цель достигается тем, что прибор для определения числа циклов колебаний, содержащий счетчик числа оборотов с валом, две опоры треугольного призматического сечения, контактирующие с валом, пружину, соединенную одним концом с одной из опор, рычаг, шарнирно соединенный с той же опорой, и базовый эле мент, соединенный с другим концом16322 1 пружины и с другой опорой, снабжендвумя кронштейнами, жестко закрепленными на концах базового элемента, и тремя дополнительными рычагами, два из которых шарнирно соединены между собой и образуют однупару рычагов, а третий - с основным рычагом, образуя другую парурычагов, в каждой паре рычаги расположены под тупым углом друг к другу, и свободные концы рычагов шарнирно соединены с кронштейнами, абазовый элемент выполнен упругим. 5 1015На чертеже представлена кинематическая схема прибора.Прибор для определения числа циклов колебаний содержит счетчик числа оборотов (на чертеже условно непоказан). с валом 1, две опоры 2и 3 треугольного призматическогосечения, контактирующие с валом 1,пружину 4, соединенную однимконцомс опорой 2, основной рычаг 5, шарнирно соединенный с той же опорой2, и упругий базовый элемент 6,средняя часть которого соединенас опорой 3 и с другим концом пружины 4. На концах базового элемента 6 жестко закреплены перпендикулярно к оси этого элемента 6 двакронштейна 7 и 8. Прибор содержйттакже три дополнительных рычага9, 10 и 11, два из которых - рычаги 9 и 1 О шарнирно соединены меж ду собой и образуют одну пару рычагов, и третий рычаг 11 шарнирно соединен с основным рычагом 5, образуядругую пару рычагов, В каждой парерычагов их свободные концы соедниены с кронштейнами 7 и 8 так, чтобы рычаги (9 и 10, 5 и 11) былирасположены под тупым углом другк другу,. а их общая точка могла вза имодействовать е валом 1. Для рычагов 5 и 11 контакт общей точкис валом,1 наступает при сближениикронштейнов 7 и 8, а для рычагов9 и 10 - при удалении друг от другаэтих кронштейнов 7 н 8. Для получения большей наглядности вал 1 условно показан в виде ступенчатого валас двумя участками разных диаметров, так что рычаги 5 и 11 взаимо-действуют с шейкой вала 1 большегодиаметра, а рычаги 9 н 10 - с шейкой вала 1 меньшего диаметра, хотя такое техническое решение не является необходимым для достиженияЗаказ 6919/33 Тираж 546 Подписное ВНИИПИ Гбсударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 зцели изобретения, Упругий базовый элемент 6 закрепляется на контролируемой детали 12, колебания размеров которой под нагрузкой характеризуют исследуемый процесс циклического нагружения.Прибор работает следующим образом.На валу 1 от счетчика числа оборотов создается постоянно действующий крутящий момент М , например с помощью пружины (на чертеже не показана), крутящий момент которой приложен к одному из внутренних валов счетчика. При отсутствии деформации детали 12 общая точка рычагов 5 и 11 поджата к поверхности вала 1, что препятствует его вращению. При нарастании деформации детали 12 под действием приложенной циклической нагрузки общая точка рычагов 5 и 11 отходит от поверхности вала 1, а опора 2 поворачивает вал 1 на небольшой угол, определяемый перемещением рычага 5. При дальнейшем возрастании деформа 1116322 4ции детали 12 общая точка рычагов9 и 10 вступает во взаимодействиес валом 1 и препятствует дальнейшему его повороту, При обратном ходерычагов 5, 11, 9 и 10 вращения вала1 не происходит, так как опора 2проскальзывает по поверхности вала1. Таким образом, при наличии малыхамплитуд колебаний, превышающих 1 ц порог срабатывания рычажного механизма из рычагов 5, 11, 1 О и 9, вал1 будет с каждым циклом поворачиваться на небольшой угол. Суммарный угол поворота вала 1 пропорционален числу циклов колебаний, а величина этого угла поворота зарегистрирована счетчиком числа оборотовИспользование предлагаемого прибора позволяет получить высокую чувствительность и надежность при механической регистрации параметровколебаний, что существенно придлительных натурных исследованиях 2 деталей машин или элементов строительных конструкций.