Импедансная головка

 

Изобретение относится к средствам измерения динамических нагрузок и может быть использовано при испытаниях изделий на надежность и вибропрочность. Цель изобретения - расширение в сторону увеличенния диапазона измеряемых сил, что достигается введением цилиндрического упругого элемента 1. выполненного за одно целое с фланцами 4 и 5, и выполнением датчика силы в виде четырех пластин Э пьезокёрам ики с токопроводящими обкладками на торцах , каждая из которых закреплена одним из торцов в установочном гнезде соответствующего пальца, и четырех упругих прокладок 10, размещенных между свободными торцами пластин 9 пьезокерамйки и фланцем 5. Деформации упругого элемента 1 измеряются с помощью пластин 9 пьезокерамйки с ограниченной прочностью на сжатие благодаря перераспределению нагрузки на упругий элемент с этих пластин, что позволяет за счет увеличения поперечного сечения цилиндрического упрутого элемента расширить диапазон измеряемых динамических сил, 2 йл.

(! 9у (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 В 7/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ки и флан лемента 1 .

9 пъезокеностью . На елению нах пластин, я поперечо упрyroro змеряемых (21) 4602664/28 (22) 05.11.88. (46) 07.03.92. Бюл, 3Ф 9 (71) Научно-исследова1ельский институт asтоматических систем (72) В.А.Якушин (53) 531.781.2 (088.8) (56) Применение измерительных систем фирмы "Брюль и Кьер" для измерения механических колебаний и ударов, 1973, с. 245246.

Вибрации в технике. / Под ред. M.Ä.Ãåíкина. — М.: Машиностроение. 1981, т. 5, с. 322, рис. 10. (54) ИМПЕДАНСНАЯ ГОЛОВКА (57) Изобретение относится к средствам измерения динамических нагрузок и может быть использовано при испытаниях изделий на надежность и вибропрочность. Цель изобретения - расширение в сторону увеличе-. ния диапазона измеряемых .сил, что достигается введением цилиндрического уйругого элемента 1, выполненного за одно целое с фланцами 4 и 5, и выполнением датчика силы в виде четырех пластин 9 пьеэокерамики с токопроводящими -обкладками йа торцах, каждая из которых закреплена одним из торцов в установочном гнезде соответствующего пальца, и четырех упругйх прокладок 10, размещенных между свободными. торцами пластин 9 пьезокерами цем 5. Деформации упругого э измеряются с помощью пластин рамики с ограниченной проч сжатие благодаря перераспред грузки на упругий элемент с зти что позволяет за счет увеличени ного сечения цилиндрическог элемента расширить диапазон и динамических сил, 2 ил.

1717948 ряемых вторым пьезоэлементом сил, что связано с низкими механическими свойствами материала пьезоэлемента, воспринимающего полное значение усилия. 20

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является импедансная головка, содержащая корпус, два расположенных на одной оси симметрии фланца с резьбовыми узлами крепления, 25

Изобретение относится к средствам измерения динамических нагрузок и может быть использовано при испытаниях изделий на надежность и вибропрочность.

Известна инмедансная головка фирмы

"Брюль и Кьер" содержащая корпус, два узла крепления соответственно к возбудителю колебаний и испытываемому иэделию, сейсмическую массу и два закрепленных одним из торцов на корпусе пьезоэлемента, один из которых другим торцом соединен с сейсмической массой, а другой — с узлом крепления, обращенным к испытываемому изделию.

Недостатком этой импедансной головки является ограниченный диапазон измеодин из которых выполнен полым, датчик виброускорений, установленный внутри полого резьбового узла крепления, и датчик силы, установленный на корпусе и соединенный с другим резьбовым узлом крепления.

Однако и эта импедансная головка имеет ограниченный диапазон сил, измеряемых датчиком силы, непосредственно воспринимающим всю нагрузку при возбуждении колебаний изделия.

Целью, изобретения является расширеwe в сторону увеличения измеряемых сил, что достигается введением цилиндрического упругого элемента, выполненного за одно целое с фланцем и играющего роль силового шунта по отношению к датчику силы, и выполнением датчика силы в виде четырех силоиэмерительных узлов, окружающих упругий элемент.

На фиг. 1 представлена импедансная головка, продольный разрез; на фиг. 2— разрез А-А на фиг. 1.:

Импедансная головка содержит, цилиндрический упругий элемент 1 с выполненными аа одно целое с ним двумя расположенными на одной оси симметрии фланцами 2 и 3 с резьбовыми узлами 4 и 5 крепления, один иэ которых, например узел

4, выполнен. полым, датчик 6 виброускорений, установленный внутри полого реэьбового узла 4 крепления, четыре консольно закрепленных на одном иэ фланцев, например на фланце 2, пальца T с установочными гнездами В на концах и датчик силы, выпол5

15 ненный в виде четырех пластин 9 пьезокерамики с токопроводящими обкладками на торцах, каждая иэ которых закреплена одним из торцов в установочном гнезде соответствующего пальца 7, и четырех упругих прокладок 10, размещенных между свободными торцами пластин 9 пьезбкерамикй и другим фланцем 3. Для регулировки" усилия поджатия пластин 9 головка снабжена регулировочными элементами 11, установленными в резьбовых отверстиях фланца 3.

Импедансная головка работает следующим образ.ом.

Один из резьбовых узлов крепления, выполненный полым и содержащий датчик

6 виброускорений, например узел 4, соединяют с возбудителем колебаний (не показан), а другой (резьбовой узел 5 крепления) соединяют с испытываемым изделием (не показано). Тоовыводы (не показаны) датчика 6 виброускорения и токопроводящих обкладок пластин 9 пьезокерамики соединяют с регистрирующей аппаратурой и приводят в действие возбудитель колебаний. Ускорения в месте соединения головки и возбудителя колебаний измеряют датчиком 6 виброускорений, а усилия, передаваемые от возбудителя колебаний на испытываемое изделие, — датчиком силы из четырех пластин 9 пьезокерамики.

Благодаря тому, что основная часть измеряемой силы вопринимается упругим элементом 1, а не пластинами 9 пьезокерамики, диапазон измеряемых сил расширяется в сторону больших значений.

Формула изобретения

Импедансная головка, содержащая два расположенных на одной оси симметрии фланца с резьбовыми узлами крепления, один из коТорых выполнен полым, датчик виброускорений, установленный внутри полого резьбового узла крепления, и датчик силы, установленный между фланцами, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения в сторону увеличения диапазона измеряемых сил, она снабжена цилиндрическим упругим элементом, торцы которого выполнены за одно целое с фланцами, и четырьмя консольно закрепленными на одном иэ фланцев пальцами с установочными гнездами на концах, а датчик силы выполнен в виде четырех пластин пьезокерамики с токопроводящими обкладками на торцах, каждая из которых закреплена одним из торцов в уотановочном гнезде соответствующего пальца, и четырех упругих прокладок, размещенных между свободными торцами пластин пьезокерамики и другим фланцем.

1717948

Составитель Н. Тимошенко

Редактор Н, Лазоренко Техред М,Моргентал Корректор H. Ревская

Заказ 869 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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