Устройство для измерения моментных характеристик микродатчиков

Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 699367(22) Заявлено 28,11.77 (21) 2547716/18-10с присоединением заявки ле(51) М. Кл, 6 01 ь 3/00 зооударствеиный комитет оо делам изобретений и открытий(71) Заявитель Ленинградский завод Госметр" 154) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МОМЕНТНЫХ ХА РАКТЕ РИС ТИ К МИ КРОДАТЧИКОВИзобретение относится к области силоизмерительной техники.Известно устройство для измерения малых моментов, содержащее чувствительный элемент коромыслового типа опорную призму с подушкой, гиревой механизм, по 5 садочное место для испытываемого микро- датчика, систему индикации и компенсации разбаланса, выходной прибор и координатный стол 11.10 Указанное устройство не обеспечивает необходимой точности измерения и достаточной боковой жесткости, поскольку под действием боковых сил и тяжений в испы тываемом микродатчике происходит разворот чувствительного элемента с опорной призмой на опорной подушке. При этом боковые зазоры между "роторомф и "статором испытываемого изделия нарушаются, вследствие чего "ротор" смешается относительно статора", а следовательно, тчность и воспроизводимость показаний прибора значительно падают. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения моментных характеристик микродатчиков, содержащее коромысловый чувствительный элемент с посадочным местом для испытываемого микродатчика, опорную призму, опорную подушку, две вспомогательных призмы, две пары вспомогательных накрест лежащих подушек, гиревой механизм, систему индикации и компенсации разбаланса, выходной прибор и координатный стол 2 .Это устройство также не имеет доста 1точной точности. измерения и достаточной боковой жесткости, что обуславливается наличием радиальных смещений, разворота и "паразитного трения чувствительного элемента на опорном узле под действием асимметричных боковых сил, например, электромагнитного характера, возни каюших в исследуемом микродатчике.Целью изобретения является увеличение точности и уменьшение боковых смешений коромыслового чувствительногоз 6993элемента под действием возмущающих силиспытываемого микродатч ика,Укаэанная цель в предлагаемом устройстве достигается зе счет того, чтооно дополнительно снабжено плоскими пру 5жинами, на которых закреплены две парывспомогательных накрест лежащих подушек,и узлами регулировки положения пружин впространстве, при этом пружины на одном конце имеют отверстие, а на другомпродольный паз, а узлы регулировки выполнены в виде реьзбовых втулок с контргайками, установленных в основании иэксцентриков с гайками, расположенных врезьбовых втулках и взаимодействующихчерез отверстия и продольные пазы с пружинами.На фиг. 1 показана схема устройствадля измерения моментных характеристикмикродатчиков; на фиг. 2 - схема установки сортирующих пружин.Коромысловый чувствительный элемент(КЧЭ) 1, содержащий опорную призму 2,посадочное место 3, вспомогетельныепризмы 4, грузоприемные призмы 5, мик 25рошкалу 6, гайку регулировки чувствительности 7, терировочную гайку 8 и вертикапьный подвес 9, опирается опорной призмой 2 на опорную подушку 10. Вспомогательные призмы 4 опираются на вспомогательные накрест лежание подушки 11,На одну из груэоприемных призм 5 установлена подвеска 12 с рейкой 13 и гирями 14, а на другую призму 5 - подвеска 15 с магнитами 16 электромагнитного35компенсатора 17, содержащего катушку18, регулятор 19, источник питания 20и выходной прибор 21. Наложение и снятие гирь 14 производится гиревым меха 40низмом 22, Вертикальный подвес 9 установлен вдоль центральной оси А 4-АКЧЭ1.и закреплен одним концом на оси качания 04-0 КЧЭ 1, а другим - на упругом элементе 23, регулирующем;натяг45вертикального подвеса 9 посредством микровинта 24.Оптическая система 25, содержащаялампочку 26, конденсор 27, микрообьектив 28, зеркала 29 и экран 30, совмест 50но с микрошкалой 6 фиксирует разбаланс+ ЬЧ КЧЭ 1.Плоские амортизирующие пружины 31,на одном конце которых имеются отверстия 32, а на другом - продольные пазы5533 с отсчетными рисками 34 (см. фиг.2)закреплены при помощи эксцентриков 35с конусами 36 и гаек 37 иа резьбовыхвтулках 38 с контргайками 39, причем 67 4на каждой из пружин 31 в ее среднейчасти закреплена пара вспомогательныхнакрест лежащих подушек 11, Посадочноеместо 3 и посадочный конус 40 координатного стола 41 служат для установкиротора и "статора" микродатчика (ротор и статор на чертежах для упрощения не показаны).Работа устройства происходит следующим обрезом.Предварительно пружины 31 с подушками 11 регулируеются по высотеза счет перемещения по вертикали резьбовых втулок 38 с пружинами 31 и подушками 11, что позволяет уменьшить давлениемежду призмами 4 и подушками 11 доминимума, сии зиь еем самым трение между ними, Кроме того, производится перемещение пружин 31 с подушками 11 посредством поворота эксцентриков 35 сконусами 36 относительно отсчетных рисок 34 на один и тот же угол, что даетвозможность точно установить подушки11 относительно линии призм (оси качания 0 -0 КЧЭ 1), причем точка пересечения накрест лежащих подушек 11 должна быть несколько выше линии призм, ипри установке КЧЭ 1 на подушки 11 амортизирующие пружины несколько прогибаются, находясь в напряженном состоянии,что заставляет лезвия вспомогательныхприам 4 удерживать от разворота ось посадочного места КЧЭ 1,Под действием электромагнитных силв микродатчике, установленном на КЧЭ 1измерительного устройства, возникает вращающий момент Мх и КЧЭ 1 получаетразбаланс + д в ту или иную сторону.Ддя приближенного уравновешивания КЧЭ1 на подвеску 12 навешивается (иди снимается) необходимое количество гирь 14,а в катушку 18 подается ток Д необКходимой полярности, отсчитываемый поприоору 21 в положении точного уравновешивания КЧЭ 1, когда Ь 9-0,Одновременно с возникновением вращающе 1 о момента М х в микродатчике появляются параэитные" силы Р (например, вследствие неравномерных зазоров между внутренней боковой поверхностью "статора" и наружной боковой поверхностью ротора), стремяшиеся развернуть КЧЭ 1 с опорной призмой 2 на опорной подушке 10. Вследствие этого увеличивается однсстороннее боковое давление вспомогательной призмы 4 на одну иэ вспомогательных накрест лежащих подушек 11, со стороныкоторой на вспомогательную призму 4 действует сила реакции Рр, которая увеличивает трение между призмой 4 и подушкой 11, стремится уменьшить зазор между "ротором и статором испытываемогомикродатч ика.Отсчет величины момента Мведетсяпо формулеМ =М ФМ10где М - отсчет цо гиревому механизгму 22,- отсчет по прибору 21.ТНаличие резьбовых втулок 38 с контргайками 39, эксцентриков 35 с гайками 37, плоских амортизирующих пружин 31 с накрест лежащими подушками 11 позволяет значительно уменьшить боковые смещения КЧЭ 1, расширить диапазон измеряемых моментов М 1 и повысить точ 20 ность их измерения.формула изобретения25Устройство для измерения моментныххарактеристик микродатчиков, содержащеекоромысловый чувствительный элемент спосадочным местом для испытываемого30микродатчика, опорную призму, опорную подушку, две вспомогательных призмы,две пары вспомогательных накрест лежащих подушек, гиревой механизм, системуиндикации и компенсации разбаланса, выходной прибор и координатный стол, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюувеличения точности и уменьшения боковых смещений коромыслового чувствительного элемента под действием возмущающих сил испытываемого микродатчика, онодополнительно снабжено плоскими пружинами, на которых закреплены две парывспомогательных накрест лежащих подушек, и узлами регулировки положения пружин в пространстве, при этом пружины наодном конце имеют отверстие, а на другом - продольный паз, а узлы регулировкивыполнены в виде резьбовых втулок с контргайками, установленных в основании, иэксцентриков с гайками, расположенных врезьбовых втулках и взаимодействующихчерез отверстия и продольные пазы с пружинами.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 505913 кл. 6 01 Ь 3/00, 1973,2. Авторское свидетельство СССРМ 559139, кл. 6 01 Ь 3/14, 1975 (прототип ).лиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 7 207/45 ТиражцП И И ПИ Государпо делам изо113035, Москва,1073 Подписное твенного комитета СССР ретений и открытий Ж 35, Рушсквя нвб., д. 4/