Твердин Л. М. Автоматические устройства с магнитоупругими преобразователями
БИБЛИОТЕКА ПО АВТОМАТИКЕ
ВЫПУСК 517
ЭНЕРГИЯ
МОСКВА
1974
Редакционная коллегия: И. В. Антик, Г. Т. Артамонов, А. Н. Бертинов, М. А. Боярченков, А. А. Воронов, Л. М. Закс, В. С. Малов, В. Э. Низе, Д. А. Поспелов, И. В. Прангишвили, Ф. Е. Темников, М Г. Чиликин, О. В. Слежановский, А. С. Шаталов
Л. М. Твердин, В. М. Панченко, Б. В. Всеволодов, В. Б. Закорюхин. Автоматические устройства с магнитоупругими преобразователями. Москва, Энергия, 1974. Библиотека по автоматике. Выпуск 517.
В книге рассматриваются вопросы проектирования автоматических силоизмерительных устройств, основным элементом которых являются магнитоупругие преобразователи со взаимно перпендикулярным расположением обмоток. Приводятся функциональная схема магнитоупругого преобразователя и аналитическое выражение его статической характеристики с учетом влияния концентрации механических напряжений около отверстий; анализируются электромеханические процессы в магнитоупругом преобразователе с позиций теории автоматического регулирования; получены передаточные функции преобразователя, приведены его частотные характеристики.
Рассмотрены автоматические весоизмерительные и регистрирующие системы с магнитоупругими датчиками и релейные устройства.
Книга рассчитана на инженерно-технических работников, занимающихся автоматизацией производственных процессов, разработкой систем автоматического управления производством, терминальных устройств АСУП.
Содержание книги Автоматические устройства с магнитоупругими преобразователями
Предисловие
Глава первая. Характеристики и методы расчета магнитоупругого преобразователя 1. Магнитоупругий преобразователь и его функциональная схема
2. Статические характеристики МУП
3. Анализ влияния отверстий в магнитопроводе как концентраторов напряжений
4. Погрешности измерения и методы повышения точности МУП
5. Метод расчета статической характеристики МУП
Глава вторая. Автоматические силоизмерительные устройства 6. Классификация силоизмерительных устройств
7. Взвешивающее устройство со стрелочной индикацией
8. Взвешивающее устройство с цифровой индикацией
9. Релейные устройства
10. Регистрирующий индикатор
Глава третья. Статические и динамические характеристики автоматических взвешивающих устройств (АВУ) 11. Анализ статических характеристик элементов АВУ
12. Аналитическое выражение статической характеристики АВУ
13. Структурная схема и передаточные функции МУП
14. Динамические характеристики АВУ
Глава четвертая. Автоматическое устройство для взвешивания шихтовых материалов, загружаемых в вагранки 15. Механическая часть
16. Магнитоупругий датчик
17. Электронный блок
Список литературы
Предисловие
Одной из основных научно-технических задач коммунистического строительства является значительное повышение производительности труда и улучшение качества выпускаемой продукции на базе 'внедрения новой техники, комплексной механизации и автоматизации производственных процессов. В ряде производств решение этой задачи неразрывно связано с получением надежной информации о силовых величинах (усилиях, давлениях, крутящих моментах) и созданием соответствующих автоматических устройств для контропя и регулирования таких величин.
Требованиям высокой эксплуатационной надежности наиболее полно удовлетворяют автоматические устройства с датчиками, чувствительным элементом которых является магнитоупругий преобразователь. Такие преобразователи широко применяются, например, в металлургической, металлообрабатывающей, горной промышленности и могут найти широкое применение и в других отраслях народного хозяйства.
Необходимо отметить определяющую роль исследований советских ученых и инженеров в области магнитоупругих преобразователей. Основополагающие исследования указанных преобразователей, выполненные Ф. В. Майоровым, нашли дальнейшее развитие в работах М. Н. Гуманюка, М. И. Столбуна, Г. И. Шевченко, В. Б. Гинзбурга и ряда других авторов.
В последние годы получили дальнейшее развитие теоретические и экспериментальные исследования магнитоупругих преобразователей, которые еще не нашли достаточного отражения в периодической печати. Некоторые вопросы, представляющие, по мнению авторов, интерес для проектирования автоматических устройств, рассмотрены в этой книге. Это прежде всего расчет статических характеристик преобразователя с учетом концентрации механических напряжений около отверстий, структурный и функциональный анализ преобразователя, методы выбора электрических и механических режимов работы. Недостаточное освещение в литературе перечисленных вопросов является одной из основных причин, препятствующих обоснованному расчету преобразователей и более широкому применению их в системах контроля и промышленной автоматике.
Настоящая работа является обобщением некоторых теоретических и экспериментальных исследований авторов по созданию автоматических силоизмерительных устройств с магнитоупругими преобразователями. Поскольку в промышленности измерение усилий часто связано с измерением веса, значительное место отводится описанию весоизмерительных устройств.
Авторы
Список литературы
1. Агейкин Д. И., Костина Е. И., Кузнецова Н. Н. Датчики контроля и регулирования. М., «Машиностроение», 1965.
2. Александров Е. С, Соколинский В. Б. Прикладная теория и расчеты ударных систем. М., «Наука», 1969.
3. Базжин Ю. М. Погрешности электротензометрических датчиков. — В кн.: Электротензометрические силоизмерительные устройства. М., ЦИНТИЭлектропром, 1963.
4. Белов К. П. Упругие, тепловые и электрические явления в ферромагнетиках. М., Гостехиздат, 1957.
5. Беляков А. С, Белякова Т. Д. Многоэлементные магнитоанизотропные датчики с изгибом.— «Приборы и системы управления», 1969, № 1.
6. Бондаренко Г. И. Выходные характеристики и эквивалентная схема магнитоупругих трансформаторных преобразователей.— «Известия вузов. Электромеханика», 1965, № 12.
7. Боровик Е. С, Мильнер А. С. Лекции по магнетизму. Изд. Харьковского государственного университета, 1966.
8. Ваганов Р. Д., Шишорина О. И., Хрипина Л. А. Метод наложения известных контурных функций для оценки концентрации напряжения. Эффективность разгружающего действия при конечном числе равных вырезов.— В кн.: Проблемы прочности в машиностроении. М., Изд-во АН СССР, 1959, вып. 2, 3.
9. Магнитные свойства металлов и сплавов. Пер. с англ. под ред. С. В. Вонсовского. Кливленд, 25—26 октября 1958. М., Изд-во иностр. лит., 1961.
10. Всеволодов Б. В., Истомин С. Н. Экспериментальное исследование геометрии шихтованных магнитопроводов магнитоупругих преобразователей усилий. — В кн.: Системы и устройства автоматики. Труды МИЭМ, 1969, вып. 7.
11. Всеволодов Б. В., Любарский М. А., Гашинский В. В. Автоматическое электронное устройство для взвешивания шихтованных материалов. — «Рационализация и изобретательство». М., МЭТП, 1970.
12. Гинзбург В. Б. Магнитоупругие датчики. М., «Энергия», 1970.
13. Голембо В. А. Схемы магнитоупругих датчиков давлений с частотным выходом.— В кн.: Отбор и передача информации. Киев, «Техника», 1969.
14. Грачев Б. Н. Измерительные схемы электротензометрических динамометров. — В кн.: Испытательные машины, приборы автоматизации взвешивания и дозирования. ОНТИприбор, 1965, № 1.
15. Грачев Б. Н. Погрешность электротензометрических силоизмерителей. — В кн.: Испытательные машины, приборы автоматизации взвешивания и дозирования. ОНТИприбор, 1966, № 2.
16. Григолюк Э. И., Фильтшинский Л. А. Перфорированные пластины и оболочки. М., «Наука», 1970.
17. Гудремон Э. Специальные стали. М., «Металлургия», 1966.
18. Гуманюк М. Н. Магнитоупругие датчики в автоматике. Киев, «Техника», 1965.
19. Дашевский Е. А. Электронно-тензометрические весовые дозаторы автоматических систем шихтоподачи для металлургических производств. Автореф. дис. на соиск. учен, степени канд. техн. наук. Одесский политехнический институт, 1969.
20. Дзыгало В. И. Магнитоупругий датчик усилий. «Измерительная техника», 1965, № 1.
