Многокомпонентные тензометрические весы

 

Изобретение относится к весоизмерительной технике и позволяет упростить конструкцию и повысить точность при измерении комбинации различных нагрузок , действующих на испытываемую модель . Модель закрепляют на платформе, весы помещают в аэродинамическую трубу или; в другое устройство, создающее воздействие различных сил на модель. О величине воздействия различных силовых факторов на модель судят по сигналам от тензодатчиков4, соединенных в измерительные мосты. Упругие элементы выполнены крестообразными и имеют жесткую центральную часть, связанную через четыре измерительные пластины с четырьмя жесткими периферийными частями. При этом две периферийные части, размещенные горизонтально, соединены с платформой, а две периферийные части, размещенные вертикально - с основанием 1. 6 ил. 1Л и,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!) 5 G 01 С 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4695014/10 (22) 24.05.89 (46) 15 09 91 Бюл, «ф 34 (72) Г.И.Булучевский (53) 681.269 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 509810, кл, G 01 M 9/00, 1976.

Моллонд A.Ô. Пятикомпонентные тензометрические аэродинамические весы.—

"Strain", 1978, 14, М 1, с, 7-13. (54) МНОГОКОМПОНЕНТН ЫЕ ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИЕ 8ЕСЫ (57) Изобретение относится к весоизмерительной технике и позволяет упростить конструкцию и повысить точность при измерении комбинации различных нагру„, . Ж „„1677530 А1 зок, действующих на испытываемую модель, Модель закрепляют на платформе, весы помещают в аэродинамическую трубу или« в другое устройство, создающее воздействие различных сил на модель. О величине воздействия различных силовых факторов на модель судят по сигналам от тензодатчиков 4, соединенных в измерительные мосты.

Упругие элементы выполнены крестообразными и имеют жесткую центральную часть, связанную через четыре измерительные пластины с четырьмя жесткими периферийными частями. При этом две периферийные части, размещенные горизонтально, соединены с платформой. а две периферийные части, размещенные вертикально — с основанием 1. 6 ил.

1677530

Изобретение относится к весоиэмерительной технике и может быть использовано в области аэрогидродинамики, а также при измерениях комбинаций различных нагрузок иной природы, действующих на ис- 5 пытываемую модель.

На фиг,1 и 2 — конструкция многокомпонентных тензометрических весов, общий вид; на фиг.3 и 4 — конструкция упругого элемента; на фиг.5 и 6 —. схемы соединения 10 тенэореэисторов в измерительные мосты.

Предлагаемые весы содержат основание 1, жесткую платформу 2, служащую для установки и крепления испытываемой модели, и упругих элементов 3 с тензореэистора- 15 ми 4. Упругие элементы состоят из жесткой центральной части Ь, четырех измерительных пластин 6 и четырех периферийных жестких частей 7, причем измерительные пластины 6 лежат в плоскости Х (Y ) — Z 20 упругого элемента 3. Тензорезисторы 4 наклеены на плоскостях измерительных пластин 6 с обеих сторон под углом 45 к осям симметрии X (Y ) и Z проходящих через цедры О измерительных пластин. На каж- 25

1 дый упругий элемент 3 наклеено по тридцать два тензореэистора 4 по шестнадцать на сторону. Тензореэисторы 4 (на фиг.3, 5 и

6 обозначены буквами в последовательности от "а" до "с"), принадлежащие одной 30 стороне упругого элемента 3 (фиг.3), обьедииены в два тенэометрических моста по схемам, показанным на фиг.5 и 6. Всего на каждом упругом элементе образуется по четыре измерительных моста; два рабочих и 35 два запасных.

Кроме этого, упругие элементы 3 расположены в плоскостях, параллельных главной вертикальной оси Z весов (фиг.1), симметрично. центру О на взаимно перпен- 40 дикулярных осях Х и У.

Устройство работает следующим образом.

Конструкция и расположение упругих элементов, а также схема распайки тенэоре- 45 зисторов позволяет измерять две составляющие нагрузки, действующей со стороны плиты на элемент, вектор которой лежит в плоскости упругого элемента и проходит через его центр, При этом к растягивающим 50 или сжимающим нагрузкам, к моментам иэгиба измерительных пластин Мх и Му а также к моменту кручения М я в плоскости упругого элемента измерительные мосты не чувствительны. Например, мост, составленный из тензорезисторов измерительных пластин, лежащих на оси Х (Y ) упругого элемента (фиг.3), реагирует только на нагрузку, действующую в направлении оси 2 а мост, составленный из тензореэисторов измерительных пластин, лежащих на оси Z

1 реагирует только на нагрузку, действующую в направлении оси Х (Y ).

Зная координаты точки приведения четырех нагрузок, действующих на все упругие элементы (или их восьми составляющих), а также базовые величины l è ) (фиг,2), можно расчитать величины сил Рх, Py u Pz и моментов Мх, Му и Mz, действующих на плиту и, таким образом, на испытываемую модель.

Расчет сил и моментов производится при помощи ЭВМ с учетом чувствительности и матрицы коэффициентов взаимного влияния выходных сигналов измерительных мостов.

Для изменения чувствительности измерений изготавливают серию упругих элементов, в которых изменяют толщину и площадь измерительных пластин без изменения присоединительных размеров.

Формула изобретения

Многокомпонентные тензометрические весы, содержащие основание и жесткую платформу, связанные между собой через упругие элементы. выполненные в виде жестких опор и измерительных упруго-деформируемых пластин. расположенных в плоскостях, параллельных вертикальной оси весов и симметричных относительно их центра, о т л и ч а ю щ и е с я тем. что, с целью упрощения конструкции и повышения точности, жесткая опора каждого упругого элемента выполнена в виде центральной и связанных с ней через соответствующую измерительную у;,ругодеформируемую пластину четырех взаимно перпендикулярных периферийных частей, две из которых размещены горизонтально и связаны с платформой, а две — вертикально и связаны с основанием, причем центры жестких опор расположены на осях симметрии платформы.

1677530

Фиг. б

Составитель И.Чернявский

Редактор Л,Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор О,Ципле

Заказ 3106 Тираж DtT Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101