Устройство для градуировки динамометров

(19) ЯО 01 25 00 тник,нко лист мышленность", ототип). ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАДУИРОВКИДИНАМОИЕТРОВ, содержащее основание,бесступенчатый привод, соединенныйс блоком управления бесступенчатымприводом, датчик угла поворота, соединенный с блоком измерения углаповорота, механизм вращения, входнойвал которого соединен с бесступенчатым приводом, а на выходной вал установлена платформа с фиксаторомдля крепления градуируемого динамометра и аэростатическим подвесомдля крепления в нем меры силы, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности, в неговведены шаговый двигатель, блокуправления шаговым двигателем, электромагнитная муфта, блок включенияэлектромагнитной муфты, датчик фиксации шага, блок фиксации шага,блок измерения скорости с таймером, .блок определения изменения скорости, блок поддержания скорости, блок анализа амплитуды и программное устройство, причем блок фиксации шага соединен с датчиком фиксации шага, блоком определения изменения.скорости, блоком управления шаговым двигателем и блоком поддержания скорости, блок измерения скорости соединен с таймером, блоком измерения угла поворота, программным устройством, блоком. определения изменения скорости и блоком поддержания скорости, блок определения изменения скорости соединен с блоком поддержания скорости, блок включения электромагнитной муфты соединен с электромагнитной муфтой и программным устройством, которое соединено с блоком измерения угла поворота и блоком поддержания скорости, блоком управления бесступенчатым приводом и блоком управления шаговым двигателем, блок анализа амплитуды соединен с выходом градуируемого динамомента, блоком управления шаговым двигателем и блоком -управления бесступенчатым приводом, который соединен с блоком поддержания ско.,1 рости.Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для градуировки динамометровна малые силы,Известно устройство, предназначенное для градуировки динамометров,содержащее штангу, магазин мер силы,траверсу с механизмом вертикального перемещения и шаговый двигатель ЯОднако в этом устройстве из-за Оскачкообразного перемещения траверсы при навешивании меры силы наштангу на динамометре возникают колебания, снижающие точность градуиравки, 15Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является устройство для градуировки динамометровна малые силы, содержащее основание, бес тупенчатыи привод, механизм,2 Овращения, выходной вал которогосориентирован под углам к ускорениюсвободного падения и на котором установлена платформа, а входной валсоединен с бесступенчатым приводом, 25подвес, в котором размещена мерасилы, датчик поворота выходного валамеханизма вращения и блок управления бесступенчатым приводом 2.Однако известное устройство об- ЗОпадает недостаточной точностью изза погрешности отработки угла поворота меры силы относительно вектора ускорения свободного падения, атакже из-за большой амплитуды колеба 35ний, возникающих на динамаметре врезультате резкого торможения механизма вращения,Целью изобретения является повышение точности за счет более точной 40 отработки угла поворота меры силы в пространстве и уменьшения амплитуды колебания динамометра.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для градуиров ки динамометров, содержащем основание, бесступенчатый привод, соединенный с блоком управления бесступенчатым приводсм, датчик угла поворота, соединенный с блоком измерения 50 угла поворота, механизм вращения, входной вал которого соединен с бесступенчатым приводом, а на выходной вал установлена платформа с фиксаторам для укрепления градуируемога ,55 динамометра и аэростатнческим падве" ,сом для крепления в нем меры силы, введены шаговый двигатель, блок уп" равления шаговым двигателем, электромагнитная муфта, блок включения электромагнитной муфты, датчик фиксации шага, блок Фиксации шага, блок измерения скорости с таймером, блок определения изменения скорости, блок поддержания скорости, блок анализа амплитуды и программное устройство, причем блок фиксации шага соединен с датчиком фиксации шага, блоком определения изменения скорости, блоком управления шаговым двигателем и блоком поддержания скорости, блок измерения скорости соединен с таймером, блоком измерения угла поворота, программным устройством, блоком определения изменения скорости и блоком поддержания скорости, блок определения изменения скорости соединен с блоком поддержания скорости, блок включения электромагнитной муфты соединен с электромагнитной муфтой и программным устройством, которое соединено с блоком измерения угла поворота, блоком поддержания скорости, блоком управления бесступенчатым приводом и блоком управления шаговым двигателем, блок анализа амплитуды соединен с выходом градуируемога динамо" метра, блоком управления шаговым двигателем и блоком управления бесступенчагым приводом, который соединен с блоком поддержания скорости.На чертеже представлено устройство для градуировки динамометров на малые силы.УстРойство содержит основание 1 с регулируемыми опорами 2, на котором расположен бесступенчатый привод 3, соединенный через шестеренчатую пару 4 с входным валом 5 механизма 6 вращения, На выходном валу 7 механизма 6 вращения закреплена платформа 8 с аэростатическим подвесом 9, в котором размещена мера 10 силы. Датчик 11 угла поворота состоит из ротора 12 и статора 13, закрепленных соответственна на валу 7 и основании 1. На платформе 8 установлен фиксатор 14 для укрепления динамометра 15. На основа". нии 1 установлен шаговый двигатель 16, соединенный шестеренчатой парой 17 с валом 5. На валу двигателя 16 установлена электромагнитная муфта 18. На валу 5 установлен датчик 19 фиксации шага, состоящий из кода40 3 1149вого диска 20, подсветки 21 и фотоприемника 22. В диске 20 по диаметру выполнены отверстия с шагом,равным шагу шагового двигателя 16,умноженному на передаточное отношение в шестеренчатой паре 17. Устройство также содержит блок 23 измерения угла поворота, блок 24 управления бесступенчатым приводом, блок25 управления шаговым двигателем, 10блок 26 включения муфты, таймер 27:блок 28 измерения скорости, блок 29отработки шага, блок 30 определенияизменения скорости, блок 31 анализаамплитуды, блок 32 поддержания скорос ти и программное устройство 33,Последнее соединено с блоками 32, 24,25, 23 и 28 поддержания скорости,управления бесступенчатым приводом,управления шаговым двигателем, измерения угла поворота и измерения ско-,рости соответственно и через блок26 включения муфты с муфтой 18, Блок31 анализа амплитуды соединен с блоками 24 и 25 управления бесступенчатым приводом и управления шаговымдвигателем и динамометром 15, блок29 отработки шага - с блоками 25, 32и 30 управления шаговым двигателем,поддержания скорости и определенияизменения скорости соответственнои датчиком фиксации 19 шага, бесступенчатый привод 3 - с блоком 24управления бесступенчатым приводом,а шаговый двигатель 16 - с блоком25 его управления; Датчик 11 угла35соединен с блоком 23 измерения угла.Блок 32 поддержания скорости такжесоединен с блоками 24, 28 и 30 управления бесстуценчатым приводом,изменения скорости и определенияизменения скорости соответственно.Блок измерения скорости соединен сблоками 30 и 23 .определения измененияскорости и измерения угла поворота45и таймером 27.Устройство работает следующимобразом.Регулируемыми опорами 2 основание1 устанавливается в горизонтальное 50положение. Платформа 8 устанавливается параллельно основанию 1. При этоммера 10 силы занимает горизонтальное положение. В программное устройство 33 вводится зависимость силы 55от угла поворота вала 7 - значениясилы, при которых необходимо отградуировать динамометр и максимально Для того, чтобы вал 7. точно остановился при требуемом угле, необходимо, чтобы кинетическая энергия одинаково убывала на каждом шаге торможения, что равносильно рав" номерному убыванию квадрата скокинетическую энергию вращающихсячастей на определенную величинуПризасветке второго отверстия в кодовомдиске 20 блок 29 отработки шага выдает второй импульс. При этом шаговыйдвигатель 16 начинает отрабатыватьвторой шаг, а блок 25 управления шаговым двигателем, получив сигнал отблока 29 отработки шага, снимает момент сопротивления, Блок 30 определения изменения скорости при получении второго сигнала от блока 29 от.работка шага фиксирует значение скорости, полученное от блока 28 измерения скорости, определяет разностьугловых скоростей, определенных припервом и втором сигналах, подсчитывает значение квадрата этой разностии передает в блок 32 поддержанияскорости, в котором эта величинасравнивается величиной, пропорциональной квадрату угла замедления, послечего, имея команду от блока 29 отработки шага о начале отработки второго шага, блок 32 поддержания скорости дает команду блоку 24 управления бесступенчатым приводом на запуск бесступенчатого привода 3 в направлении вращения вала 7, При этомвращении создается добавочный моменти скорость вала 7 увеличивается. Вовремя работы бесступенчатого привода 3 изменяющееся значение скоростипродолжает поступать в блок 32 поддержания скорости, который, предва-.рительно определив необходимую скорость в конце второго шага, выдаетблоку 24 управления бесступенчатымприводом команды на увеличение скорости до тех пор, пока от блока 28измерения скорости в период отработки шага, следующего за шагом,создающим момент сопротивления, непоступает значение скорости, соответствующей расчетной. В дальнейшемна каждом нечетном шаге шаговыйдвигатель 16 создает момент сопротивления, а на каждом четном бесступенчатый привод 3 корректирует скорость,Использование изобретения дляградуировки динамометров на малыесилы позволит повысить точностьв 2-2,5 раза.1149131 рости угла поворота вала 7 к концу отработки шага. Так как в процессе вращения к вращающимся частям устройства, кроме момента сопротивления шагового двигателя 16, приклады вается большое количество случайных моментов сопротивления, то для обеспечения равномерного убывания квадрата скорости угла поворота вала 7 необходимо после каждого шага, 10 во вЬемя отработки которого создается момент сопротивления, выполнить еще один шаг, во время отработки которого корректируется изменение квадрата скорости за счет слу чайных моментов сопротивления.После того, как блок 23 измерения угла поворота выдает в програм" ное устройство 33 сигнал, соответствующий углу замедления, програм О мным ус ройством 33 подается команда блоку 26 включения муфты на включение муфты 18, блоку 24 управления бесступенчатым приводам на отключение привода 3 и блоку 25 уп равления шаговым двигателем на начало работы в пошаговом режиме. Команды реализуются, Кроме этого, программное устройство 33 запускает блок 32 поддержания скорости и выдает ЗО ему расчетное значение, пропорциональное квадрату угла замедления. Вращаясь на валу 5, кодовый диск 20 поворачивается, при этом ближайщее к подсветке 21 отверстие засвечивает- ся, с датчика 19 поступает сигнал на блок 29 отработки шага, который дает сигнал.в начале шага блоку 25 управления шаговым двигателем, блоку 30 определения изменения скорости 4 О и блоку 32 поддержания скорости. Блок 25 управления шаговым двигателем подает команду на шаговый двигатель 16, на котором фиксируется на.чало шагового режима и в пределах 4 первого шага создается момент сопротивления, Блок 32 поддержания скорости принимает полученный сигнал за начало отсчета шагов. Блок 30 определения изменения скорости при 50 получении сигнала от блока 29 отработки шага фиксирует значение скорости, полученное от блока 28 измерения скорости, Созданный шаговым двигателем 16 момент сопротивления гасит у1149131 Состав Техред Орковецка едак Зак аж 897 твенно Подписноекомитета СССР обретении и открыти 5, Раушская наб., д/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна 18 Ь 6/28 Ти ВНИИПИ Государ по делам и 113035, Москва, Ж ель В.Годзиковский .Бабинец Корректор М.Максимишинец