Лабораторный прибор для определения коэффициента полезного действия винтовой пары

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик п 11930345(31 М, Кл.з 6 09 В 23/06 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторизобретения Е.Б.Гозман Заявитель 4) ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ 1(ОЭФФИЦИЕНТА ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИ Я ВИНТОВОЙ ПАРЫ 2 к ффиой 10 ом уп 0 бстеоельовочосн об 30 тва вений. Изобретение относится к учебнаглядным пособиям, в частностилабораторным приборам и может быиспользовано для определения коциента полезного действия винтопары.Наиболее близким к предлагаепо технической нос момусущ ти и достигаемому эффекту является лабораторный прибор дляопределения коэффициента полезного действия винтовой пары, содержащий вертикально установленную на корпусе Г-образную стойку, гайку с винтом, один конец которого укреплен на корпусе, а другой в горизонтальной части стойки, равноплечий рычаг для грузов, жестко укрепленный на гайке и привод винта, связанный с блок равлення Ш . Недостатком его является неудо в пользовании и неточность измений вследствие необходимости предения тарировки плоской измеритой пружины и использования таркрого графика при расчетах, неточни изготовления. винтовой пары.Цель изобретения - повышение упользовании и точности изм Поставленная цель достигается тем, что в лабораторном приборе для опре" деления коэффициента полезного действия винтовой пары, содержащем вертикально установленную на корпусе Г- образную стойку, гайку с винтом, один конец которого укреплен на корпусе, а другой в горизонтальной части стойки, равноплечий рычаг для грузов, жестко укрепленный на гайке и привод винта, связанный с блоком управления, он имеет укрепленные в корпусе П-образные кронштейны, счетчик числа оборотов винта, состоящий из диска со сквозными отверстиями, установленного на винте, источника света и фотоэлемента, укрепленных на койцах одного из кронштейнов по обеим сторонам диска и счетчик числа оборотов гайки, состоящий из установленного на гайке полого цилиндра с продольными прорезями, количество которых соответствует количеству отверстий диска, источника света и фотоэлемента, укрепленных на концах другого кронштейна, один с внутренней, а другой с внешней стороны поверхности цилиндра, при этом привод размещен в корпусе.На фиг.1 изображен лабораторный прибор для определения коэффициентаполезного действия винтовой пары, общий вид; на фиг.2 - то же,вид сбоку.Лабораторный прибор для определения коэффициента полезного действия винтовой пары содержит вертикально установленную на основании 1 корпуса 5 2 Г-образную стойку 3, гайку 4 с винтом 5, один конец которого укреплен на корпусе 2, а другой в горизонтальной части 6 стойки 3, равноплечий рычаг 7 для грузов 8, 9, жестко укреп О ленный на гайке и привод винта, свя-. занный с блоком управления, укреплен - ные в корпусе 2 П-образные кронштей. ны 10 и 11, счетчик числаоборотов винта и числа оборотов гайки. 15Счетчик числа оборотов винта состоит из диска 12 со сквозными отверстиями, установленного на винте источника света 13 и фотоэлемента 14, укрепленных на концах одного из кронштейнов 11 по обеим сторонам диска.Счетчик числа оборотов гайки состоит из установленного на гайке полого цилиндра 15 с продольными прорезями, количество которых соответствует количеству отверстий диска, источника свеча 16 и фотоэлемента 17, укрепленных на концах другого кронштейна 10, один с внутренней а другой с внешней стороны поверхности цилиндра. Привод смонтирован внутри корпуса 2 и содержит электродвигатель 18, связанный через муфту .19 с червячным редуктором 20. Внутри корпуса 1 смонтирован блок 21 питания электронного управления электрическими счетчиками 22 и 23 числа оборотов винта 5 гайки 4, расположенными на передней панели корпуса 1, где расположены также тумблер "Сеть" 24, ин.дикаторная лампочка 25, тумблер "Ре верс" 26, ручка 27 регулирования числа оборотов электродвигателя 18, тумблер "Счет" 28. Винт 5 в верхней части закреплен в шарикоподшипниковой опоре 29. На стойке 3 расположен 45 прозрачный защитный кожух 30. Грузы 8 и 9 закреплены на рычагах 7 и 31 при помощи винтов 32 и 33.Лабораторный прибор работает следующим образом.При подготовке к работе прибора грузы 8 и 9 устанавливают на рычагах 7, 31 на минимальных расстояниях от оси вращения винта 5 и закреплеют винтами 32 и 33. Гайки 4 вращением перемещают в нижнее положение. Затем- включают тумблер "Сеть" 24 с плавным вращением ручки 27 винта 5 и гайку 4 разгоняют до произвольного числа оборотов в пределах 0-60 об/мин. Установившийся режим вращения после разгона гайки 4 и винта 5 контролируется переключением тумблера "Счет" 28 в положение 1 , при этом сигнал через электронный блок управления и пита ния 21 поступает на электромеханическиесчетчики 22 и 23, равенство .показаний которых определяет установившийся режим вращения и при этом определяется число оборотов и гайки 4 вминуту по формулеИгде Ю - показание электромеханического счетчика числа оборотовгайки 4 в установившемея режиме: вращения;К - число прорезей в полом цилиндре 15, равное числу отверстий в диске 12.Затем тумблер фСчеч" 28 переключается в среднее положение. Показанияэлектромеханический счетчиков 22 и23 сбрасываются и тумблер "Счетф 28переводится в попожение П, при этомпроисходит одновременное выключениеэлектродвигателя 18 и сигналы черезэлектронный блок 21 управления питания поступают на электромеханическиесчетчики 22 и 23 и производится определение чисел оборотов гайки 4 винта 5 до их остановки по формулам:пИпНаф югде Ви И - соответственно показания электромеханических счетчиков 22 и 23чисел оборотов гайки 4и винта 5 в процессеторможения.Так как гайка 4 с рычагами 7, 31и грузами 8, 9 имеет больший, чемвинт 5 момент инерции, а винт 5 допслнительно тормозится червячным редуктором 20, то число .оборотов гайки 4 п .до остановки будет больше,чем число оборотов п винта 5 доостановки. Вследствие этого гайка 4поднимается по винту 5 на высоту,определяемую уравнениемЬ = Я (п- пь)где 8 - шаг резьбы,ч,е. гайка 4 совершит работу при движении по винту 5 и приобретет потенциальную энергию,В процессе проведения экспериментов путем увеличения числа оборотом электродвигателя 18, и, следовательно, угловой скорости вращения гайки 4 в установленном режиме, увеличением расстояния от оси вращения винта 5 до точек закрепления грузов 8, 9 или увеличения их веса достигается максимальная разность чисел оборотов гайки 4 и винта .5 до их остановки в процессе торможения.При определении КПД передачи винт- гайка при перемещении гайки 4 вниз по винту 5, ее устанавливают в верхнее положение, тумблером "Реверс" 26 производят реверсирование электродви5 930345 Формула изобретения Составитель В. Ермашоведактор А.Шандор Техред М. Рейвес орректор А.фер/67 Тираж 474ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений113035, Иосква, Ж, Р аказ 3 Подписное митета СССРоткрытийская наб., д. 4 лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 гателем и производят изменения и вычисления.Эксцентричная нагрузка на гайку создается при неравенстве расстояний от оси вращения винта 5 до точек закрепления грузов 8 и 9 на рычагах 7 5 и 31.Изобретенный лабораторный прибор позвопяет определить КПД передачи винт-гайка с относительной погрешностью не более 2 . 10 Лабораторный прибор для определе ния коэффициента полезного действия винтовой пары, содержащий вертикально установленную на корпусе Г-образную стойку, гайку с винтом, один конец которого укреплен на корпусе, а другой в горизонтальной части стойки, равноплечий рычаг для грузов, жестко укрепленный на гайке, и привод винта, связанный с блоком управления, отличающийся тем,что, с целью повышения удобства впользовании и точности измерения,он имеет укрепленные в корпусе Побразные кронштейны, счетчик числаоборотов винта, состоящий из дискасо сквозными отверстиями, установленного на винте, источника света и фотоэлемента, укрепленных на концаходного из кронштейнов по обеим сторонам диска, и счетчик числа оборотовгайки, состоящий из установленногона гайке полого цилиндра с продольными прорезями, количество которыхсоответствует количеству отверстийдиска, источника света и фотоэлемента, укрепленных на концах другогокронштейна, один с внутренней, а другой - с внешней стороны поверхностицилиндра, при этом привод размещенв корпусе.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Юденич В.В. и др. Техническиесредства обучения и типовое учебнолабораторное оборудование. И., "Высшая школами, 1974, с. 196.