РАЗГРУЖЕННАЯ КЕРНОВАЯ ОПОРА ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРИБОРА

РАЗГРУЖЕННАЯ КЕРНОВАЯ ОПОРА ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРИБОРА


RU (11) 2160902 (13) C2

(51) 7 G01R1/10, G01R11/12 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2000.12.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 96121842/09 
(22) Дата подачи заявки: 1996.11.12 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1996.11.12 
(45) Опубликовано: 2000.12.20 
(56) Аналоги изобретения: SU 905866 A, 15.02.1982. ПЯТИН Ю.М. Проектирование элементов электроизмерительных приборов. - М.: Высшая школа, 1977, с.273 - 275. DE 1212206 A, 10.03.1965. DE 1591961 A, 25.03.1971. Электрические измерения. / Под ред.А.В. Фремке и Е.М.Душина. - Л.: Энергия, 1980, с.60, 61. 
(71) Имя заявителя: Ульяновский государственный технический университет 
(72) Имя изобретателя: Мишин В.А.; Лазарев Е.К.; Медведев Г.В. 
(73) Имя патентообладателя: Ульяновский государственный технический университет 
(98) Адрес для переписки: 432027, г. Ульяновск, ул. Северный Венец 32, Ульяновский государственный технический университет, проректору по НИР 

(54) РАЗГРУЖЕННАЯ КЕРНОВАЯ ОПОРА ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРИБОРА 

Изобретение относится к области приборостроения. Разгруженная керновая опора для электроизмерительных приборов состоит из керна и опорного элемента, выполненных в виде полых цилиндров, каждый из которых содержит разгруженный элемент в виде постоянного магнита или консистентной смазки. Технический результат заключается в повышении виброударопрочности прибора и в повышении его чувствительности. 2 з.п.ф-лы, 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при производстве электромеханических приборов, работающих в условиях механических воздействий.

Известны керновые опоры электроизмерительных приборов, в которых керн выполнен из материала высокой твердости, а подпятник выполнен механическим способом из самосмазывающегося материала - фторопласта - 4 [1].

Недостатком таких керновых опор являются недостаточная надежность фиксации винта в обойме прибора вследствие высокой самосмазывающей способности фторопласта, а также низкая производительность изготовления подпятников.

Наиболее близким решением к предлагаемому изобретению являются электроизмерительные приборы с креплением подвижной части в керновых опорах [2].

Недостатками приборов в керновых опорах являются: недостаточная надежность при воздействиях на прибор удара, тряски и вибраций, большая потребляемая мощность и, следовательно, малая чувствительная, а также погрешности от трения.

В электроизмерительных приборах силы трения приводят к появлению так называемой области застоя или вариации показаний. И чем меньше восстанавливающий момент, тем больше такая область. Вызванный этим явлением разброс показаний ограничивает дальнейшее повышение чувствительности стрелочных приборов.

Целью настоящего изобретения является повышение чувствительности прибора, виброударопрочности и износостойкости керновых опор.

Указанная цель достигается тем, что в разгруженной керновой опоре, содержащей цилиндрический керн и опорный элемент из искусственных и естественных минералов высокой твердости, керн и опорный элемент выполнены в виде полого цилиндра, содержащие разгруженный элемент из постоянных магнитов редкоземельных металлов или консистентной смазки и завальцованными на концах цилиндров шариками из магнитомягкого материала, способными вращаться.

Сущность изобретения поясняется на чертеже.

Разгруженная керновая опора содержит керн 1 и опорный элемент 2, выполненные в виде полого цилиндра, на концах которых завальцованы шарики 3, способные вращаться. В полости керна 1 и опорного элемента 2 помещены постоянные магниты 4 из редкоземельных металлов, например, SмCO5 или заполнены консистентной смазкой 5, например, ЦИАТИМ - 201. Оси намагниченности постоянных магнитов ориентированы вдоль оси вращения подвижной части прибора. Керн 1 запрессован в буксу 6, а опорный элемент 2 с помощью резьбы крепится к обойме 7 подвижной части измерительного механизма (на рисунке не показана).

Применение постоянных магнитов в предлагаемом приборе, компенсирующих силу тяжести, является способом прямого уменьшения сил трения. Сила трения в широких пределах пропорциональна давлению на соприкасающиеся поверхности.

Использование постоянных магнитов значительно ослабляет давление на такие поверхности и тем самым уменьшает силы трения.

Пользуясь теорией Герца, можно показать, что момент трения при сферических опорах пропорционален осевому вертикальному давлению в степени 4/3. При уменьшении давления на такую опору в 100 раз, момент трения должен уменьшиться в 460 раз.

Если же задаться постоянной (допустимой) нагрузкой на керн и соответственно уменьшить радиус закругления, то момент трения окажется пропорционален давлению в степени 3/2.

При уменьшении давления на опору в 100 раз, момент трения уменьшится приблизительно в 1000 раз.

Для уменьшения момента трения в 100 раз, оставшееся давление должно составлять около 2% первоначального.

По сравнению с агатовой опорой подшипник с магнитной разгрузкой дает уменьшение трения в 50 раз.

С другой стороны трение снижается за счет того, что сила трения качения на два порядка меньше силы трения скольжения. При работе прибора трение возникает только в точках касания сферических поверхностей двух шаров.

Использование постоянных магнитов из редкоземельных металлов позволяет уменьшить габариты и вес керновой опоры, и предотвратить изменение ориентации оси намагниченности вследствие их размагничивания.

Использование в керновой опоре консистентной смазки позволяет значительно уменьшить износ опорной поверхности, в частности двух шариков, при вибрации и тряске.

Опытный образец предполагаемой керновой опоры был изготовлен на базе серийного прибора типа М 4200, выпускаемых П.О. "Электроприбор" г. Чебоксары.

Испытания прибора с предлагаемыми опорами показывают, что последние, обладая простотой конструкции и технологией изготовления, обеспечивают прибору высокие метрологические и эксплуатационные характеристики. Например, коэффициент трения качения измерить на смогли ввиду его малости, в то время как коэффициент трения скольжения в применяемых опорах (сталь-агат) составляет 0,18-0,3.

Испытание на прочность при механических воздействиях проводился для известного прибора и опытного образца в резонансных режимах - 200 Гц, при амплитуде колебаний конца указателя 5 мм. В приборе с известными подпятниками опорный элемент из агата начинает разрушаться после восьми минут испытаний, что фиксируется сначала по увеличению трения, а затем по появлению абразивной пыли (разрушений) на керне и камне при осмотре под микроскопом. В приборе с предложенными опорами трение не увеличивается и износ и разрушение опорной поверхности и керна отсутствуют после часа испытаний, что свидетельствует о более высокой прочности и износостойкости предлагаемых опор в условиях механических воздействий.

Чувствительность у предлагаемого прибора была в 1,3 раза выше, хотя вес подвижной части был в 1,6 раз больше, чем у известного.

Таким образом, предлагаемая разгруженная керновая опора обладает более высокими механическими и метрологическими характеристиками по сравнению с известными.

Источники информации

1. А.с. N 905866 (СССР), опубл. в БИ N 6, 1982.

2. Фремке А. В. Электрические измерения. - Л. : Энергия, с. 62-63 (прототип). 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Разгруженная керновая опора электроизмерительного прибора, содержащая цилиндрический керн и опорный элемент из искусственного или естественного минерала, отличающаяся тем, что полости керна и опорного элемента содержат разгруженный элемент, а на концах керна и опорного элемента завальцованы шарики из магнитомягкого материала, способные вращаться.

2. Разгруженная керновая опора электроизмерительного прибора по п.1, отличающаяся тем, что разгруженный элемент выполнен из постоянных магнитов редкоземельных металлов, например, SMCO5, причем оси намагниченности магнитов ориентированы вдоль оси вращения подвижной части прибора.

3. Разгруженная керновая опора электроизмерительного прибора по п.1, отличающаяся тем, что разгруженный элемент выполнен в виде консистентной смазки.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru