Устройство для нагружения образцов материалов крутящим моментом

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ОПИСАН И АВТОРСКОМ ЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Центральное конструкторское бюро уникального приборостроения Научно-технического объединенияСССР(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРУЖЕНИЯ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ КРУТЯШИМ МОМЕНТОМ, содержащее магнитную систему с постоянным магнитом и диамагнитный.80 1127641 А цилиндрический корпус, размещенныйв зазоре между полюсными наконечниками, внутри которого установленыцентральный сердечник и подвижнаякатушка в виде рамки, тяговые виткикоторой образуют осесимметричнуюкриволинейную поверхность, размещенную в рабочих зазорах между центральным стержнем и полюсными наконечниками магнитопровода, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения диапазона крутящих моментов, прикладываемых к образцу,оно снабжено экранами в виде скоб,закрепленных на диамагнитном корпусе и охватывающих части витков катушки, расположенные за пределами (9рабочих зазоров,. выполненных. цилиндрическими.Изобретение относится к испытаниюматериалов, в частности к устройствам для возбуждения механическихколебаний, а именно к устройствамдля возбуждения крутящих моментов.Известно устройство, содержащее 5.проволочную рамку, подвешенную воднородном поле постоянного магнита Г 13Недостатками этого устройства.являются низкий коэффициент использования объема магнита и как следст-вие низкое значение крутящих моментов при больших габаритах и массеустРойства,Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, содержащее магнитную систему спостоянным магнитом и диамагнитныйцилиндрический корпус, размещенныйв зазоре между полюсными наконечниками, внутри которого установленыцентральный сердечник и подвижнаякатушка в виде рамки, тяговые витки которой образуют осесимметричнуюкриволинейную поверхность, размещенную в рабочих зазорах между центральным стержнем и полюсными наконечниками магнитопровода 2 1.Однако известное устройствоимеет недостаточный диапазонкрутящих моментов из-за нелинейностиего характеристик.Цель изобретения - расширениедиапазона крутящих моментов, прикладываемых к образцу.Поставленная цель достигается 35тем, что устройство для нагруженияобразцов материалов крутящим момен- .том, содержащее магнитную системус постоянным магнитом и диамагнит-.ный цилиндрический корпус, размещенный в зазоре между полюсными наконечниками,. внутри которого установленыцентральный сердечник и подвижнаякатушка в виде рамки, тяговые витки которой образуют осесимметричную 45криволинейную поверхность, размещенную в рабочих зазорах между центральным стержнем и полюсными наконечниками магнитопровода, снабжено экранами в виде скоб, закрепленных. надиамагнитном корпусе и охватывающих части витков катушки, расположенные за пределами рабочих зазоров,выполненных цилиндрическими.На чертеже представлено предлагаетмое устройство для нагружения образцов материалов крутящим моментом.устройство содержит магнитнуюсистему 1 с центральным сердечником2, жестко скрепленным с магнитнойсистемой 1 с помощью немагнитного 60элемента 3. В зазоре между центральным сердечником 2 и полюсами магнитопровода магнитной системы 1 установлена подвижная катушка 4. Выступающие эа пределы .зазора части под вижной катушки размещены между,экранами 5-8, выполненными ввиде скобиз магнитомягкого материала и прикрепленными к диамагнитному корпусу 9. Магнитная система выполнена из кольцевого постоянного магнита и магнитопровода. Магнитопровод и центральный середечник 2 выполнены из материала с высоким значением индукции насыщения, например из КФ, Кф. Центральный сердечник выполнен в форме цилиндра, усеченного двумя плоскостями., симметричными относительно его оси. Расположенная в зазоре между центральным сердечником и полюсами магнитопровода подвижная катушка 4 выполнена в виде полого цилиндра, усеченного двумя плоскостями, симметричная относительно его оси. Подвижная катушка 4 намотана таким образом, что тяговые проводники ее расположены параллельно оси поворота катушки (оси симметрии).Длина дуги цилиндрической части подвижной катушки больше дуговой протяженности зазора, которая определяется дуговой протяженностью полюсов и центрального сердечника 2. Выступающие части подвижной катушки 4 размещены между экранами 5-8 для ослабления магнитного потока рассеяния, пересекающего выступающие части подвижной катушки 4. Максимальный угол поворота подвижной катуш;ки 4 вокруг ее оси определяется длиной дуги выступающих частей катушки, размещенных внутри экранов.5-8. В пределах допустимых рабочих углов поворота .подвижной катушки 4 сохраняется постоянство потока сцепления, так как сохраняется постоянство числа витков еепересекаемых магнитным потоком в зазоре. Этим обстоятельством обеспечивается независимость от угла поворота крутящего момента, развиваемого подвижной катушкой 4 при пропускании через нее электрического .тока.В устройстве для нагружения образцов материалов крутящим моментом весь магнитный поток, создаваемый магнитной системой, за исключением естественных потоков рассеяния, пересекает подвижную катушку, что обеспечивает максимальное использование объема магнита (т.е. существенно повышает коэффициент использования магнитного поля) при высокой линейности преобразования электрического тока в механический крутящий момент и отсутствии сил трения.1 ехнический эффект предложения по сравнению с базовым объектом эаклю-чается в увеличении диапазона допустимых углов поворота подвижной катушки от + 2,5 до т 15 ф , в десятикратном увеличении крутящих1127641 Составитель В,ПироговТехред С. Мигунова . Корректор.И,КускаМе Редактор А.шандор Заказ 8791/6 Тираж 466 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, В, Раушская наб., д. 4/5 юЗвееее филиал ППППатентф, г.ужгород, ул,Проектная, 4 моментов от 0,03 до 0,3 Н,м притом же главном центральном моменте инерции подвижной катушки и при 10-20"кратном уменьшении объемамагнита, изготовленного из того жесплава.