Способ измерения энергии удара и устройство для его осуществления

(21) 437 (22) 28(46) 23, (1) Спе кое бюро 679/24-101.889.89. Бюл, М 3иалиэированное онструкторсавтоматиработ "Мехмеханиз ации слеса но-сбороч ин,стр(56) Ав Мф 30292Авто М 35110 9, кл рское К А змери- спольескихо дейтс ерель ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЭНЕРГИИИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЗП(57) Изобретение относится ктельной технике и может бытьзовано для измерения энергетичпараметров гайковертов ударноствия, Целью изобретения являповышение точности измерениягии единичного удара, Указанн достйгается тем, что испытуемым гайковертом наносят по силовоспринимающемуэлементу ряд ударов, в результатечего энергия ударов преобразуется втепловую энергию, В период междунаперед заданными значениями начальной и конечной температур производятизмерение количества ударов гайковерта, а энергию единичного удара определяют как частное от деления теплоемкости, массы и разности конечнойи начальной температур силовоспринимающего элемента на измеренное количество ударов гайковерта, Устройстводля измерения энергии удара состоитиз силовоспринимающего элементасоединенного через хвостовик 4 с ударным гайковертом 5, На корпусе силовоспринимающего элемента закрепленыдатчик 6 температуры и акустическийдатчик 7, выходы которых соединеныс блоком 8 измерения, Блок измерения содержит два компаратора 9 и 10,3 1509645 4два делителя 11 и 12 опорного напря- гера, выходами первого компаратора жения, КБ-триггер 13, схему 3 И 14, и акустического датчика, Выход схемы счетчик 15, цифроаналоговый преоб И подключен к входу счетчика имразователь ЦАП 16, блок 17 деления, 5, пульсов, разрядные выводы которого . источник 18 регулируемого напряжения соединены с разрядными входами цифрои измеритель 19, Первые входы компа- аналогового преобразователя, Вход дераторов соединены соответственно с лимого блока деления подключен к испервым и вторым делителями напряже- точнику регулируемого напряжения, ния, а вторые входы подключены к датвход делителя - к ЦА 11, а его выход чику температуры. Входы схемы ЗИ сое- к измерителю, 2 с,п.ф-лы, 1 ил.динены с инверсным выходом КБ-триг Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения энергетических 20параметров гайковертов ударного действияЦелью изобретения является повышение точности измерения"энергииединичного удара, 25На чертеже представлена схемаустройства, реализующего способ измерения энергии удара,Устройство состоит из силовоспринимающего элемента 1, выполненного в 30виде электромагнитного тормоза 2 скатушкой 3 возбуждения, заключенных вкорпус, Через хвостовик 4 к силовоспринимающему элементу подсоединениспытуемый ударный гайковерт 5, Накорпусе силовоспринимающего элемента1 установлены датчик 6 температурыи акустический датчик 7, Выходы датчиков 6 и 7 присоединены к блоку 8измерения. 40Блок 8 измерения состоит из двухкомпараторов 9 и 10, первые входы ко-,торых объединены между собой и являются первым. входом блока 8 измерения,соединенным с выходом датчика 6 температуры, Вторые входы компараторовсоединены соответственно с двумя делителями 11 и 12 опорного напряжения,Выход второго компаратора 12 соединен с Б-входом КБ-триггера 13. Выходпервого компаратора 9 и инверсныйвыход КБ-триггера соединены соответственно со вторым и третьим входамисхемы 3 И 14, первый вход которой является вторым входом блока 8 измерения и соединен .с выходом акустического датчика 7, Выход схемы 3 И 14 сое-динен с входом счетчика 15, разрядныевыходы которого присоединены к соответствующим разрядным входам циФроаналогового преобразователя (ЦАП) 16, Выход ЦАП подключен к входу делителя блока деления, к входу делимого которого подключен выход источника 18 регулируемого напряжения, Выход блока 17 деления соединен с измерителем 19,К неинверсному выходу КБ-триггера 13 присоединен элемент 20 индикации,Способ измерения энергии удара заключается в том, что испытуемым гайковертом 5, присоединенным через хвостовик 4 к силовоспринимающему элементу 1, наносят по последнему; ряд ударов., Поглощаемая энергия этих 3ударов преобразуется в тепловую энер.гию, нагревающую силовоспринимающий элемент, В период между наперед заданными значениями начальной и конечной температуры производят измерение количества ударов гайковерта. Энергию единичного удара гайковерта,11 определяют в соответствии с выражениемс тп(., - С,) где с - удельная теплоемкость материала силовоспринимающегоэлемента;ш "- масса силовоспринимающегоэлемента;СС- начальное и конечное заданные значения температуры силовоспринимающего элементасоответственно;и - количество ударов гайковерта,Устройство работает следующим образом,Испытуемый гайковерт 5 присоединяют через хвостовик 4 к сиповосприни5 15096мяющему элементу 1рм улировкой гокав катушке 3 электромагнитного тормозаустанавливается требуемый тормозноймомент, При включении гайковерт 5создает ударно-вращательные импульсы,5которые поглощаются силовоспринимающим элементом 1, и преобразуются втепловую энергию, Температура силовоспринимающего элемента повышается,В исходном положении блока 8 измерения на инверсном выходе КЯ-триггера 13 напряжение соответствует логической единице, а на выходах компараторов 9 и 10 - логические нули. Вэтом случае схема 3 И 14 не пропускаг"ет импульсов на вход счетчика .15 импульсов импульсы с акустическогодатчика 7, которые возникают на еговыходе при каждом ударно-вращатель Оном импульсе гайковерта 5.При достижении начального значения температуры силовоспринимающегоэлемента, которое задается делителем 11 напряжения, схемы 3 И открывается для импульсов акустическогодатчика 7 и счетчик импульсов начинает подсчет этих импульсов, Счетимпульсов завершается при достижении температуры силовоспринимающего 3 Оэлемента некоторого конечного значения температуры, заданного делителем 12 напряжения, при этом компаратор 10 перебрасывает КЯ-триггер 13таким образом, что схема 3 И 14прекращает пропускать на вход счетчика 15 импульсы с акустическогодатчика. После набора конечного зна.чения температуры высвечивается индикатор 20, что свидетельствует о завершении процесса измерения,Набранной счетчиком 15 количествоимпульсов преобразуется с помощьюЦАП 16 в аналоговый сигнал, которыйиспользуется в блоке 17 деления в 45качестве делителя. Делимым являетсянапряжение с источника 18 регулируемого напряжения, которое характеризует постоянный коэффициент, определяемый выражением с ш(г. - с,), 50Напряжение, пропорциональное энергии единичного удара гайковерта сблока деления, выводится на измеритель 19,Формула изобрет ени я 551, Способ измерения энергии удара,заключающийся в том, что измеряют энергию, выделяемую гайковертом в силовоспринимающем элементе, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности осуществляют непрерывное измерение температуры сило-. воспринимающего элемента, измеряют количество ударов гайковерта в период между заданными начальным и конечным значениями температуры силовоспринимающего элемента, а энергию единичного удара определяют, как частное от деления произведения разности конечного и начального значений температуры, удельной теплоемкости и массы силовоспринимающего элемента на количество ударов . гайковерта,2Устройство для измерения энергии удара, содержащее гайковерт и силовоспринимающий элемент, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены датчик температуры, акустический датчик и блок измерения, причем датчик температуры и акустический датчик установлены на корпусе силовоспринимающего элемента, а их выходы соединены соответственно с первым и вторым выходами блока измерения, а блок измерения содержит два компаратора, два делителя опорного напряжения, КЯ-триггер схему 3 И, счетчик импульсов, цифроаналоговый преобразователь, источник регулируемого напряжения, блок деления и измеритель, причем выходы первого и второго делителей опорного напряжения соединены с вторыми входами соответствующих компараторов, выход второго компаратора соединен с Я-входом КЯ-триггера, инверсный выход которого присоединен к третьему входу схемы 3 И, второй вход схемы 3 И соединен с выходом первого компаратора, а выход - с входом счетчика импульсов, выходы разрядов которого присоединены к соответствующим разрядным входам цвФроаналогового преобразователя, выход которого присоединен к входу делителя блока деления, вход делимого которого присоединен к источнику регулируемого напряжения, выход блока деления соединен с входом измерителя, а соединенные между собой первые входы компараторов являются первым входом, а первый вход схемы 3 И - вторым входом блока измерения,