Крутильный маятник

(71) Мордовский государственный университет им. Н.П,Огарева(56) Авторское свидетельство СССР М 403349, кл. 0 01 й 3/38, 1975.Авторское свидетельство СССР ЛЬ 130226, кл. 0 01 й 3/38, 1960.(57) Изобретение относится к испытательной технике, Целью изобретения является упрощение конструкции. В крутильном маятнике, содержащем инерционное тело, электродинамический возбудитель колебаний, включающий подвижный элемент в виде рамки (4), соединенной с инерционным телом, и подковообразный электромагнит (1), между полюсными наконечниками (2 и 3) которого размещена рамка, полюса электромагнитов образуют с рамкой емкостной Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при динамических и статических испытаниях материалов на кручение,Известно устройство для измерения динамических характеристик материалов, в котором испытуемый образец нагружают крутящим моментом, создаваемым электро- динамическим возбудителем колебаний, включающем подвижный элемент в виде рамки, соединенной с инерционным телом и испытуемым образцом, и подковообразный электромагнит, между полюсными наконечниками которого размещена рамка. виброизмерительный преобразователь с переменным зазором, для чего электромагнит электроизолирован от рамки. Торцовая поверхность полюсных наконечников имеет форму спирального сегмента, образующая которого параллельна оси вращения инерционного элемента, а направляющая является спиралью Архимеда. Выполнение торцовой поверхности полюсных наконечников электромагнита в форме спирального сегмента, образующая которого параллельна оси вращения инерционного элемента, а направляющая является спиралью Архимеда, и электроизоляция электромагнита от рамки позволяют использовать рамку к полюсам электромагнита как обкладки емкостного виброизмерительного преобразователя с переменным зазором, Это упрощает конструкцию крутильного маятника за счет совмещения фун кций электродинамического возбудителя колебаний и виброизмерительного преобразователя. 2 ил. Недостатком данного устрется высокая сложность и повь1 р бования к точности датчика у р маятника,Известно также устройство для испытания конструкционных материалов на уста авюЪ лость, в которой электромагнитный возбудитель крутильных колебаний выполнен в виде двух Е-образных магнитопроводов с обмотками постоянного тока на среднем керне и переменного тока на крайних, якоря, соединенного с образцом и составляющего с ним в качестве инерционного элемента колебательную систему, и регистратора колебаний, состоящего из оптически связанных осветителя, зеркальца, прикрепленного к оси инерционной детали, и фотоприемника.Недостатком данного устройства является нелинейная зависимость крутящего момента от угла поворота маятника и тока в обмотках электромагнитного возбудителя колебаний, а также громоздкость и повышенная чувствительность к посторонним вибрациям оптического датчика угла поворота маятника.Целью изобретения является упрощение конструкции,Поставленная цель достигается тем, что в крутильном маятнике, содержащем инерционное тело, электродинамический возбудитель колебаний, включающий подвижный элемент в виде рамки, соединенной с инерционным телом, и подковообразный электромагнит, между пол юсными наконечниками которого размещена рамка, измерительное устройство, подключенное к виброизмерительному преобразователю, полюса электромагнитов образуют с рамкой емкостной виброизмерительный преобразователь с переменным зазором, для чего электромагнит электроизолирован от рамки, а торцевая поверхность его полюсных наконечников имеет форму спирального сегмента, образующая которого параллельна оси вращения инерционного элемента, а направляющая является спиралью Архимеда.На фиг,1 показана схема крутильного маятника; на фиг, 2 - разрез А-А крутильного маятника на фиг,1,Крутильный маятник содержит подковообразный электромагнит 1, между полюс- ными наконечниками 2 и 3 которого установлена рамка 4 с током, возбуждаемая через элемент 5 и жестко соединенная с инерционным телом 6 крутильного маятника. Электромагнит 1 электроизолирован от рамки 4, а торцевые поверхности его полюсов 2 и 3 имеют форму сегментов, образующая которых параллельна оси вращения инерционногно тела 6, а направляющая является спиралью Архимеда. Емкостной виброизмерительный преобразователь с переменным зазором, образованный рамкой 4 иполюсами 2 и 3 электромагнита 1, соединен5 с измерительным устройством 7,Крутильный маятник работает следующим образом.Взаимодействие магнитного поля подковообразного электромагнита 1 с током в10 рамке 4 приводит к возбуждению вращающего момента, действующего на рамку 4 и кее повороту вместе с инерционным телом 6маятника относительно магнита 1. Поворотрамки 4 относительно оси вращения маят 15 ника сопровождается пропорциональнымизменением расстояния между полюсныминаконечниками 2 и 3 и рамкой 4, Соответствующее изменение электроемкости междуполюсами 2 и 3 и рамкой 4 преобразуется в20 электрический сигнал с помощью измерительного устройства 7,Предлагаемое решение позволяет измерять угол поворота маятника, используятолько элементы конструкции возбудителя25 колебаний, что упрощает конструкцию крутильного маятника. Формула изобретенияКрутильный маятник, содержащий30 инерционное тело, электродинамическийвозбудитель колебаний, включающий подвижный элемент в виде рамки, соединенной с инерционным телом, иподковообразный электромагнит, между35 полюсными наконечниками которого размещена рамка, измерительное устройство,подключенное к виброизмерительному преобразователю, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью упрощения конструкции, полюса40 электромагнитов образуют с рамкой емкостной виброизмерительный преобразователь с переменным зазором, для чегоэлектромагнит виброизолирован от рамки,а торцевая поверхность его полюсных нако 45 нечников имеет форму спирального сегмента, образующая которого параллельна осивращения инерционного тела, а направляющая является спиралью Архимеда,1763944игСоставитель Г,ПронинРедактор О.Стенина Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревс Заказ 3452 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10