Система для контроля жесткости упругих элементов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик оп 983479(22) Заявлено 1208 В 1 (21) 3330345/29-33 р 11 ва К з с присоединением заявки М 6 01 М 5/00 ГосударственныЯ аоинтет СССР по аелам нзобретеннЯ н открытей(0883) Опубликовано 23.1282, Бюллетень Ф 2 47 Дата опубликования описания 23. 12. 82 С. И. Андреев, А, Н. Черничин, Г. Н. Фролов и А. А. Самойлов(54) СИСТЕМА ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЖЕСТКОСТИ УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ20 25 30 Изобретение относится к контроль но-измерительной технике и может использоваться для контроля жесткости упругих элементов. 5Известно устройство для определения характеристик упругих элементов, включающее инерционный элемент, взаимодействующий с установленным на станине контролируемым упругим элементом, обмотку и постоянный магнит, усилитель, генератор, частотомер1 ).Недостатками этого устройства является то, что оно не обеспечивает автоматизации процесса контроля жесткости, предусматривает ряд ручных опе раций и обладает, вследствие этого, низкой производительностью. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является система контроля жесткости упругих элементов, содержащая инерционный элемент, взаимодействующий с контролируемым упругим элементом, два индукционных датчика, магниты которых закреплены на инерционном элементе, причем об.моткапервого индукционного датчика подключена к входу усилителя, выход которого через последовательно соединенные преобразователь частоты блок линеаризацни подключен к блоку индикации21.Однако в известном устройстве не предусмотрена стабилизация амплитуды автоколебаний, что ведет к снижению точности и производительности контроля, Снижение точности контроля при отсутствии устройства стабилизации амплитуды автоколебаний объяс" няется тем, что при изменении добротности колебательной системы (например, при переходе к контролю другого типоразмера упругого элемента) изменяется амплитуда автоколебаний, что приводит илн к затуханию колебаний при уменьшении добротности, или к чрезмерному возрастанию амплитуды автоколебаний, приводящему к отрыву инерционного элемента от упругого элемента - при увеличении добротности, Необходимость тщательной ручной установки амплитуды автоколебаний снижает производительность контроля.Целью изобретения является повъапение точности контроля.Поставленная цель достигается тем, что система для контроля жесткости упругих элементов, содержащая инерционный элемент, взаимодействующий с контролируемым упругим элементом, 983479Система работает следующим образом.Инерционный элемент 1 совершает механические колебания на контролируемом упругом элементе 2 с частотой Г, пропорциональной корню квадратному из жесткости упругого элемента 2, при этом магнит 3, закрепленный на 60 65 два индукционных датчика, магнитыкоторых закреплены на инерционномэлементе, причем обмотка первогоиндукционного датчика подключенак входу усилителя, выход которогочерез последовательно соединенные 1преобразователь частоты, блок линеаризации подключен к блоку индикацииснабжена устройством стабилизации,состоящим из усилителя, аналоговогозапоминающего блока, усилителя-формирователя и дифференцирующей цепи,причем выход усилителя подключенк одним из входов усилителя и аналогового запоминающего блока и к. входу усилителя-формирователя, выход 15которого через дифференцируюшую цепьсоединен с другим входом аналоговогозапоминающего блока, выход которогоподключен к другому входу усилителя,выход которого соединен с обмоткойвторого индукционного датчика.На чертеже представлена блок-схема системы.Система контроля жесткости упругихэлементов включает инерционный элемент 1, взаимодействуюший с контролируемым упругим элементом 2, два постоянных магнита 3 и 4, закрепленныхна инерционном элементе 1, две обмотки 5 и б, взаимодействующие с постоянными магнитами 3 и 4, усилитель 7,на входе которого включена перваяобмотКа 5, преобразователь 8 частоты, блок 9 линеаризации, блок 10индикации контролируемой жесткостии устройство 11 стабилизации амплитуды автоколебаний,Устройство 11 стабилизации амплитуды автоколебаний содержит управляемый однополярный усилитель 12, аналоговое запоминающее устройство 13, 40усилитель-формирователь 14 и дифференцирующую цепь 15, причем выходусилителя 7 автогенератора соединенс информационным входом аналоговогозапоминающего блока 13, первым входом управляемого однополярного усилителя 12 и входом усилителя-формирователя 14, выход усилителя-формирователя 14 соединен через дифференцирующую цепь 15 со стирающим входоманалогового запоминающего. блока 13,выход аналогового запоминающего блока 13 соединен с вторым входом управляемого однополярного усилителя 12,а на выходе управляемого однополярного усилителя 12 включена втораяобмотка б,инерционном элементе, наводит в обмотке 5 ЭДС напряжение, поступающее на вход усилителя 7, Выходное напряжение усилителя 7 подается в последовательную цепь: преобразователь 8 Частоты - блок 9 линеаризации - блок 10 индикации, с выхода блока индикации считывается информация о жесткости упругого элемента. Кроме того, напря жение, амплитуда которого пропорциональна амплитуде автоколебаний, с выхода усилителя 7 подается в устройство 11 стабилизации амплитуды колебаний, выходное напряжение которого поступает на обмотку б, взаимодействующую с магнитом 4,.при этом возникает раскачивающее усилие, возбуждающее механические колебания инерционного элемента 1 на упругом элементе 2,пропорциональные напряжению. Инерционный элемент 1 с магнитами 3 и 4, упругий элемент 2, обмотки 5 и б, усилитель 7 и устройство 11 стабилизацииамплитуды автоколебаний образуют автоколебательную систему, Для стабилизации амплитуды механических колебаний инерционного элемента 1 на упругом элементе 2 необходимо, чтобы блок стабилизации амплитуды автоколебаний обеспечил обратную зависимость раскачивающего усилия от амплитуды механических колебаний, для чего амплитуда напряжения устройства стабилизации должна уменьшаться при увеличении амплитуды автогенератора и, соответственно увеличиваться при уменьшенииамплитуды.Устройство стабилизации амплитуды колебаиий работает следующим образом.Напряжение подается на первый вход управляемого однополярного усилителя 12, информационный вход аналогового запОминающего блока 13 и в последовательную цепь усилитель-Формирователь 14 - дифференцирующая цепь 15. Управляемый однополярный усилитель 12 выполнен таким образом, что он реагирует только на одну полуволну напряжения, и зависит от напряжения, подаваемого на второй (управляющий) вход усилителя с аналогового запоминающего блОка 13Во время отрицательной полуволны напряжение равно нулю, а напряжение в аналоговомзапоминающем блоке перезайисывается: в начале отрицательной полуволны напряжение в последовательной цепи усилитель-формирователь 14 - дифференцирующая цепь 15 вырабатывается импульс напряжения, который поступает на стирающий вход аналогового запоминающего блока 13, при этом напряжение, подаваемое на другой вход усилителя блока 13 стирается (уменьшается по абсолютной величине), после чего аналоговый запоминающий блок 13 запоминает максимальное по абсолютной величине на983479 Формула изобретения Составитель А. КузнецовТехред Т.Маточка зят Редактор О. Юркове оррект Подписно раж 887венногоетений35, Рау акаэ 9895/47 ВНИИПИ Го по дела 113035, Москомитет открыт шская на 4/ оектная, 4 ППП "Патентф, г. ужгород, у пряжение во время его отрицательной полуволны и хранит до прихода очередного отрицательного импульса.Система для контроля. жесткости упругих элементов позволит существенно сократить время и увеличить точность контроля за счет стабилизации амплитуды автоколебаний,Система для контроля жесткости уп ругих элементов, содержащая инерцион ный элемент, взаимодействующий с контролируемым упругим элементом, два индукционных датчика, магниты которых закреплены на инерционном элементе, причем обмотка первого индукционного датчика подключена к входу усилителя, выход которого через последовательно соединенные преобразователь частоты, блок линеаризации подключен к блоку индикации, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повншения точности контроля, она снабжена устройством стабилизации, состоящим из усилителя, аналогового запоминающего блока, усилителя- формирователя и дифференцирующей цепи, причем выход усилителя подключен к одним из входов усилителя и аналого вого запоминающего блока и к входу усилителя-Формирователя, выход которого через дифференцирующую цепь со единен с другим входом аналоговогозапоминающего блока, выход которого подключен к другому входу усилителя, выход которого соединен с обмоткой второго индукционного датчика, 5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СНА 9 3232102,кл, 73-161, 1976,20 2. Черничин А. Н. Вибрационно-час.- тотный прибор для измерения жесткос"ти сильфонов. - "Приборы и системыуправления". 1974, 9 11, с. 46-47.