3 Выбор типа датчика
3.1 Соленоидный индуктивный датчик имеет в основе катушку индуктивности, внутри которой перемещается ферромагнитный сердечник. Специфической особенностью соленоидного датчика является отсутствие замкнутой магнитной цепи.
Основным достоинством соленоидных датчиков является возможность получения значительных диапозонов измерения при высокой линейности характеристики. Наибольшая относительная чувствительность соленоидного датчика:
δSmax= -2/lk,
где lk- длина катушки датчика.
Датчик получил широкое распространение в отечественных и заоубежных индуктивных приборох для линейных измерений.
3.2 Малыми габаритными размерами и высокими метрологическими характеристиками обладает соленоидный индуктивный датчик модели 223.
Особенностью датчика является применение шариковых направляющих 2 измерительного стержня 4. Шариковые направляющие собирают корпус 3 с натягом 2-3нкм и затем делают обкатку направляющих не менее, чем за 15000 циклов. Измерительное усилие создается пружиной 5. Выход измерительного наконечника из корпуса датчика снабжен уплотнением 1.
С измерительным стержнем 4 связан керн 6, на который надевается с последующим закреплением трубчатый ферромагнитный якорь 8. Якорь перемещается внутри катушек 7, заключенных в магнитный экран. Для уменьшения электрических потерь магнитный экран имеет осевой разрез.
Магнитопровод датчика собирают в отдельном корпусе 9 и затем вставляют в корпус датчика. Выводы от катушек датчика припаянны к контактным лепесткам бобышки 10. Деталим магнитопровода крепят гайкой 11. Сам магнитопровод в корпусе датчика кркпится гайкой 12. Датчик имеет две посадочные поверхности Ǿ 8 и 10 мм для крепления на измерительной позиции. Применение шариковых направляющих и соленоидной конструктивной схемы позволило получить значительный диапазон измерения при малой погрешности датчика.
3.3 Характеристики малогабаритного индуктивного датчика модели 223:
- датчик осевого действия;
-рабочие частоты 8-12 кГц;
-измерительное усилие 0,3Н;
-вариация 0,05нкм;
-диапазон измерения 0,12мм;
-свободный ход 2мм;
-посадочный размер Ǿ8мм;
-габаритные размеры Ǿ10×75мм;
-тип направляющих- шариковые.
4 Проектирование устройства
В конструктивной схеме машины для определения фрикционной теплостойкости материалов можно выделить три узла крепления испытуемого образца, датчика, передающие нагрузку от генератора нагрузки на образец:
Кулачковый механизм;
Цанговый зажим;
Мембранный механизм.
4.1 Кулачковый механизм
Кулачковый механизм- механизм в состав которого входит кулачок (звено механизма, имеющий элемент высшей пары в виде поверхности переменной кривизны), замыкание в высшей паре может быть силовым или геометрическим. Силовое замыкание- пружина или вес толкателя. Толкатель звено механизма, взаимодействующее с кулачком (т. е. с его рабочей поверхностью). Наконечник толкателя давит на кулачок. Наконечник может быть острым (точечным, линейным), плоским, грибовидным, роликовым. Наконечник толкателя совершает поступательные и вращательные движения.
Кулачковый механизм- часть системы продукции- стенда для механических испытаний материалов на трение и износ.