Лабораторный прибор для определения коэффициента полезного действия винтовой пары

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«»930345 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 24.09. 80 (21) 2986957/18-12 с присоединением заявки 1(9 (23) Приоритет—

Опубликовано 2305.82. Бюллетень Мо19

Дата опубликования описания 23.05. 82 ($g) М. Кл.з

6 09 В 23/06

Государственный комитет

СССР. по делам изобретений и открытий (331УДК 535.08 (088. 8) (72) Автор изобретения

Е.Б.Гозман (71) Заявитель (54) ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

КОЭФФИЦИЕНТА ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИ Я

ВИНТОВОЙ ПАРЫ

Изобретение относится к учебнонаглядным пособиям, в частности к лабораторным приборам и может быть использовано для определения коэффициента полезного действия винтовой пары.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является лабораторный прибор для.определения 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 (1) .

Недостатком его является неудобство в пользовании и неточность измерений вследствие необходимости проведения тарировки плоской измеритель- ной пружины и использования тарировочного графика при расчетах, неточности изготовления. винтовой пары.

Цель изобретения — повышение удобства в пользовании и точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в лабораторном приборе для определения коэффициента полезного действия винтовой пары, содержащем вертикально установленную на корпусе Гобразную 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 коФцах 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 коэффициента

930345 полезного действия винтовой пары, общий вид; на фиг.2 — то же,вид сбоку.

Лабораторный прибор для определе-. ния 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- 10 ленный на гайке и привод винта, свя-. занный с блоком управления, укрепленные в корпусе 2 П-образные кронштей. ны 10 и 11, счетчик числа оборотов винта и числа оборотов гайки. 15

Счетчик числа оборотов винта состоит из диска 12 со сквозными отверстиями, установленного на винте источника света 13 и фотоэлемента 14, укрепленных на концах одного из крон-р0 штейнов 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 хервячным 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- .40 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 нри 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. Затемвключают туглблер "Сеть" 24 с плавным

Вращением ручки 27 винта 5 и гайку 4 разгоняют до произвольного числа оборотОВ в пределах 0-60 об/мин. Устано-50 вившийся 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 питания 21 поступает на электромеханические счетчики 22 и 23, равенство. показаний которых определяет установившийся режим вращения и прн этом определяется число оборотов и гайки 4 в минуту по формуле . N и =. К g где N — показание электромеханического счетчика числа оборотов гайки 4 в установившемся режиме: вращения;

К вЂ” число прорезей в полом цилиндре 15, равное числу отверстий s диске 12.

Затем тумблер "Счет " 28 переключается в среднее положение. Показания электромеханический счетчиков 22 и

23 сбрасываются и тумблер "Счет" 28 переводится в положение П, при этом происходит одновременнбе выключение электродвигателя 18 и сигналы через электронный блок 21 управления питания псступают на электромеханические счетчики 22 и 23 и производится определение чисел оборотов гайки 4 винта 5 до их остановки по формулам:

Np

° С °

О.

К e К где й„и N> — соответственно показания электромеханических счетчиков 22 и 23 чисел оборотов гайки 4 и винта 5 в процессе торможения.

Так как гайка 4 с рычагами 7, 31 и грузами 8, 9 имеет больший, чем винт 5 момент инерции, а винт 5 допслнительно тормозится червячным редуктором 20, то число .оборотов raftки 4 nv до остановки будет больше, чем число оборотов п винта 5 до остановки. Вследствие этого гайка 4 поднимается по винту 5 на высоту, определяемую уравнением

h = 5 ° (п -пь) где Я - 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 винтгайка при перемещении гайки 4 вниз по винту 5, ее устанавливают в верхнее положение, тумблером "Реверс" 26 производят реверсирование электродви5

930345

Формула изобретения

Л 1б

cOvs .

Составитель В. Ермашов

Техред N. Рейвес

Корректор A-Ференц

Редактор А.Шандор

Заказ 3478/67 Тираж 474

В Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал 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 позволяет определить КПД передачи винт-гайка с относительной погрешностью не более 2 Ъ. 10

Лабораторный прибор для определе- 5 ния коэффициента полезного действия винтовой пары, содержащий вертикально установленную на корпусе F-образI. ную стойку, гайку с винтом, один конец которого укреплен на корпусе, а другой в горизонтальной части стойки, равноплечий рычаг zp:ÿ грузов, жестко укрепленный на гайке, и привод винта, связанный с блоком управления, отличающийся тем, что, с целью повышения удобства в пользовании и точности измерения, он имеет укрепленные в корпусе Побразные кронштейны, счетчик числа оборотов винта, состоящий из диска со сквозными отверстиями, установленного на винте, источника света и фотоэлемента, укрепленных на концах 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.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Юденич В.В. и др. Технические средства обучения и типовое учебнолабораторное оборудование. И., "Высшая школа", 1974, с. 196.