Имитатор резьбовых нагрузок

ОЮЗ СОВЕТСК ОЦИАЛИСТИЧЕ РЕСПУБЛИК Х(46) 07.09.86. Б узки ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ юл. 9 33(71) Специализированное конструкторс кое бюро по механизации и автоматизации слесарно-сборочных работ Научнопроизводственного объединения "Иехинструмент"(56) Авторское свидетельство СССР Р 873337, кл. С 01 1, 5/24, 1980.Авторское свидетельство СССР У 932303, кл. С 01 1. 1/08,1980.(54) ИМИТАТОР РЕЗЬБОВЬИ НАГРУЗОК (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность задания нагрузок. Сформированное напряжение с выхода цифроаналогового преобразователя 5 поступает на первый вход компаратора 11,на второй вход которого поступает напряжение с датчика 3 крутящего момента. пропорциональное моменту на валу 2.Компаратор 11 через усилитель 12 мощности управляет током возбуждения электромагнитного порошкового тормоза 1 таким образом, чтобы ток в управляющей обмотке 7 создавал тормозной момент. Когда тормозной момент, возрастая, достигнет момента отключения, на выходе компаратора 8 появится импульс, запускающий одновибратор 10. На выходе последнего появляется импульс, поступаюший на входы счетчиков щС 2 13-16 и осуществляется их сброс,еспечивается отключение2 ил.50 55 Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено при испытаниях резьбонавинчивающих инструментов.Целью изобретения является повышение точности задания нагрузок.На Фиг.1 приведена Функциональная схема имитатора резьбовых нагрузок; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу имитатора.Имитатор резьбовых нагрузок содержит электромагнитный порошковый тормоз 1, с валом 2 которого соединены датчик 3 крутящего момента и датчик 4 угла поворота, цифроаналоговый преобразователь 5, усилитель 6, выход которого соединен с управляющей обмоткой 7 электромагнитного порошкового тормоза 1, блок 8 сравнения, распределитель 9 импульсов и одно- вибратор 10, При этом один вход распределителя 9 импульсов соединен с датчиком 4 угла поворота, а второй с выходом одновибратора 10, вход 1которого соединен с выходом блока 8 сравнения, вход которого соединен с датчиком 3 крутящего момента и одним входом усилителя 6, второй вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя 5, входы которого соединены с соответствующими выходами распределителя 9 импульсов,При этом усилитель 6 содержит последовательно соединенные компаратор 11 и усилитель 12 мощности, а распределитель 9 импульсов включает в себя четыре счетчика 13-16, два дешифратора 17 и 18, входы которых подключены соответственно к выходам счетчиков 13 и 14, два элемента ИЛИ 19 и 20, задающие блоки по числу выходов дешифратора 18. При этом каждый задающий блок 21 содержит переключатель 22 и элемент И 23. Выход элемента ИЛИ 19 подключен к счетному входу счетчика 15 и к одному из входов элемента ИЛИ 20, выход которого подключен к установочному входу счетчика13, счетный вход которого подключен к счетному входу счетчика 16 и является первым входом распределителя 9импульсов, выходами которого являютсявыходы счетчика 15, а вторым входом -второй вход элемента ИЛИ 20, подключенный к установочным входам счетчиков 14-16. Одноименные входы всех переключателей 22 соединены между собой и подключены к одноименным выхо-. 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 дам дешифратора 17. Выходы переключателей 22 соединены с первыми входами соответствующих элементов И 23, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам дешифратора 18, а выходы элементов И 23 подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ 19. Выход счетчика 16 подключен к счетному входу счетчика 14.Имитатор резьбовых нагрузок работает следующим образом.Для проведения испытаний в устройстве управления тормозным моментом устанавливают заданный закон изменения момента М в функции от углаповорота вала тормоза. При этом исходная функциональная зависимость М=Х равномерно разбивается по оси абсцисс на участки, количество которых определяется числом задающих блоков 21. Определяется приращение момента на каждом из этих участков и производится вычисление обратных величин этих приращений. Затем при помощи переключателей 22 коды обратных величин прирашений моментов на заданных участках вводят в задающие блоки 21, соединяют вал 2 электромагнитного порошкового тормоза 1 с испытуемым инструментом 24 и производят включение инструмента, При этом инст" румент вращается без нагрузки, так как управляющая обмотка 12 электромагнитного порошкового тормоза 1 обесточена.После включения инструмента 24 производят включение распределителя 9 импульсов, предварительно установленного в исходное состояние (не показано). При этом на первом выходе дешифратора 18 устанавливается напряжение логической единицы и выход переключателя 22 первого задающего блока 21 через элемент И 23 подключается к входу элемента ИЛИ 19. На остальных выходах дешифратора 18 напряжение логического нуля, поэтому выходы остальных переключателей 22 отключены от входов элемента ИЛИ 19. С выходадатчика 4 угла поворота импульсы поступают на счетные входы счетчиков 13 и 16. При совпадении кода переключателя 22 первого задающего блока 21 с кодом на выходах дешифратора 17,на выходе элемента И 23 первого задающего блока 21 появляется напряжение логической единицы, которое через элементы ИЛИ 19 и 20 поступает насчетный вход счетчика 15 и на установочный вход счетчика 13, осуществляя его сброс. Затем счетчик 13 вновь начинает заполняться импульсами от датчика 4 угла поворота, повторяя предыдущий цикл и так продолжается до тех пор, пока не переполнится счетчик 16. При этом количество И импульсов, сосчитанное счетчиком 15, определяется какИИ=- ---тпгде И - количество импульсов посвФтупивших с датчика 4 углаповорота;ш, - код, установленный на переключателе 22 первого задающего блока 21.Между приращением ь М функции М=Г(т) на первом участке разбиения и кодом ш, осуществляют зависимость 1 О1520 аьМ = --тп1где а - коэффициент пропорциональнос ти.Таким образом, к моменту переполнения счетчика 16 на выходе цифроаналогового преобразователя 5 установитЬ30ся напряжение Ч =- - и ьМ5 а б лэгде Ь - масштабный коэффициент преобразования цифроаналоговогопреобразователя 5;и, - емкость счетчика 16, определяющая длину участков разбиения функциональной зависимости М=й(ц) по оси абсцисс,После переполнения счетчик 16 возвра щается в исходное состояние, а импульсом, возникающим на выходе старшегоразряда счетчика 16, счетчик 14 переключается в следующее состояние,При этом на первом выходе дешифратора 418 пропадает напряжение логическойединицы и выход переключателя 22 первого задающего блока 21 отключаетсяот входа элемента ИЛИ 19, а напряжение логической единицы появляется наследующем выходе дешифратора 18. Этоприводит к подключению выхода переключателя 22 следующего задающего блока 21 к входу элемента ИЛИ 19.После очередного переполнеттиясчетчика 16 на выходе цифроаналогового преобразователя 5 установится напряжение а 7 = и (ьМ+ АМ),16 1 2 где к М- приращение функции М=Й(9) на втором участке разбиения.Таким образом, исходная функциональная зависимость, равномерно разбитая на участки по оси абсцисс, аппроксимируемая на этих участках отрезками прямых линий, представлена на выходе цифроаналогового преобразователя в виде их ступенчатой аппроксимации.1Сформированное напряжение с выхода цифроаналогового преобразователя 5 поступает на первый вход компаратора 11, на второй вход которого поступает напряжение с датчика 3крутящего момента, пропорциональное моменту на валу 2. Компаратор 11 через усилитель 12 мощности управляет током возбуждения электромагнитного тормоза 1 так, чтобы ток в управляющей обмотке 7 создает тормозной момент, изменяющийся по заданному закону. Когда тормозной момент, возрастая, достигает требуемого момента отключения, на выходе компаратора 8 появляетсяимпульс, которым осуществляется запуск одновибратора 10. На выходе одновибратора 1 О появляется импульс, который поступает на установочные входы всех счетчиков 13-16 и осуществляет их сброс, чем обеспечивается отключение нагрузки. По истечении времени действия импульса одновибратора напряжение на установочных входах счетчиков 13-16 пропадает и в дальнейшем циклы нагрузки повторяются в аналогичной последовательности.Формула изобретения,Имитатор резьбовых нагрузок, содержащий нагружатель, выполненный в виде электромагнитного порошкового тормоза, с валом которого связаны датчики крутящего момента и угла поворота, цифроаналоговый преобразователь, усилитель, выход которого подк. лючен к управляющей обмотке электромагнитного порошкового тормоза, блок сравнения и распределитель импульсов, первый вход которого подключен к датчику угла поворота, а выходы - к соответствующим входам цифроаналогоака Тираж,7 ИПИ Государств по делам изо 35, Москва, )К Подписноеа СССРрытийаб., д. 4/ ного комит ретении и о 5, Раушская 1 роизводств жгород, ул. 11 роектная,но-полиграфическое предприятие,5 12 вого преобразователя выход которого подключен к одному входу усилителя, другой вход которого подключен к датчику крутящего момента и к входу блока сравнения, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью .повьшения точности задания нагрузок, в него введен одновибратор, вход которого подключен к блоку сравнения, а выход - к второму входу распределителя импульсов, который включает в себя четыре счетчика, два дешифратора, входы которых подключены к соответствующим выходам первого и второго счетчиков соответственно, два элемента ИЛИ, выход первого из которых подключен к счетному входу третьего счетчика и к одному из входов второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к установочному входу первого счетчика, счетный вход которого подкпючен ксчетному входучетвертога счет -чика иявляется первым входом распределителя импульсов, выходами которогоявляются выходы третьего счетчика, авторым входом - второй вход второгоэлемента ИЛИ, подключенный к установочным входай второго и третьегосчетчика и к установочному входу четвертого счетчика, выход которогоподключен к счетному входу, второго 10 счетчика, переключатели и элементыИ, число которых равно числу выходоввторого дешифратора, к которым подключены первые входы соответствующихэлементов И, выходы которых подклю чены к соответствующим входам первогоэлемента ИЛИ, а вторые входы элементов И подключены к выходам соответствующих переключателей, одноименныевходы которых соединены между собой 20 и подключены к одноименным выходампервого дешифратора,