силонагружающее устройство

Формула изобретения

Силонагружающее устройство, содержащее гидроцилиндр с основанием и поршнем, рабочее тело в виде жидкости и динамометр, отличающееся тем, что в него введены эластичная мембрана и гидравлическая станция, корпус которой выполнен с внешними ребрами охлаждения и в которой размещены электронагреватель, змеевик и рабочее тело, при этом гидравлическая станция соединена с основанием гидроцилиндра гидропроводом, эластичная мембрана размещена между основанием гидроцилиндра и поршнем, который выполнен неуплотненным, а гидропровод выполнен из материала с высокой теплопроводностью.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к силоизмерительной, весоизмерительной технике и может быть использовано при создании прецизионных силонагружающих устройств, например образцовых силозадающих машин, предназначенных для градуировки, поверки весоизмерительных датчиков и динамометров, а также создания испытательных машин и прессов повышенной точности.

Известное силонагружающее устройство, содержащее основание, гидроцилиндр и уплотненный поршень, используемое в образцовой силозадающей установке, обладает следующими недостатками: недостаточная точность и плавность регулирования и поддержания заданной нагрузки, обусловленные большим трением в паре поршень-цилиндр, негерметичностью гидроцилиндров при больших давлениях рабочей жидкости вследствие износа уплотнителей в процессе эксплуатации, пульсацией давления рабочей жидкости, что снижает также надежность работы устройства, усложняет эксплуатацию и сокращает их срок службы /1/.

Изобретение направлено на решение задач, не реализуемых прототипом, т.е. повышение надежности, точности воспроизведения и поддержания силы путем плавного регулирования скоростей нагружения в широком диапазоне.

Сущность изобретения заключается в том, что в силонагружающее устройство, содержащее гидроцилиндр с основанием и с поршнем, рабочее тело в виде жидкости и динамометр, введены эластичная мембрана и гидравлическая станция, корпус которой выполнен с внешними ребрами охлаждения и в которой размещены электронагреватель, змеевик и рабочее тело, при этом гидравлическая станция соединена с основанием гидроцилиндра гидропроводом, эластичная мембрана размещена между основанием гидроцилиндра и поршнем, который выполнен неуплотненным, а гидропровод выполнен из материала с высокой теплопроводностью.

На чертеже показана схема силонагружающего устройства.

Устройство содержит: гидроцилиндр 1, неуплотненный поршень 2, отделенный эластичной мембраной /маслобензостойкая резина/ 3 от основания гидроцилиндра 4. Основание гидроцилиндра соединено длинным гидропроводом 5 с корпусом гидравлической станции, имеющей внешние ребра охлаждения 6, в котором размещены: рабочее тело 7 в виде жидкости с большим коэффициентом температурного объемного расширения /например, трансформаторное масло/, малоинерционный электродвигатель 8 и змеевик 9. Для измерения, контроля и управления силы на поршень гидроцилиндра установлен динамометр 10. Рабочее давление жидкости контролируется манометром 11.

Работает силонагружающее устройство следующим образом. На электронагреватель 8 подается напряжение питания U_п от регулируемого источника напряжения. Происходит достаточно быстрый нагрев рабочего тела 7, увеличение его объема и давления, которое контролируется манометром 11. По гибкому, длинному /более 1 м из отожженой меди/ трубопроводу 5 охлажденная до окружающей температуры рабочая жидкость поступает в основание гидроцилиндра 4. Давление рабочей жидкости через эластичную разделительную мембрану 3 передается на неуплотненный поршень 2, вызывая его вертикальное перемещение. Сила F, развиваемая силонагружающим устройством, определяется, в основном, давлением рабочего тела и площадью поршня и измеряется динамометром 10. По достижении заданной силы напряжение питания электронагревателя уменьшается до уровня, необходимого для компенсации тепловых потерь, и может поддерживаться неограниченно долго по показаниям динамометра. Точность воспроизведения и поддержания заданной силы определяется, в основном, только метрологическими параметрами динамометра: его погрешностями, чувствительностью, стабильностью упругих свойств чувствительностью, стабильностью упругих свойств чувствительного элемента. При необходимости уменьшения силы напряжение питания электронагревателя уменьшают или отключают его полностью. Для повышения скорости охлаждения рабочего тела через змеевик 9 пропускают охлаждающую жидкость или включают продувку воздухом системы охлаждения.