Тензорезисторный датчик силы
Сущность изобретения: тензореэисторный датчик силы содержит два упругих элемента в форме гел вращения. Один из упругих элементов выполнен с осевой податливостью , превышающей осевую подагливость другого упругого элемента в 8-9 5 раз. Оба упругих элементасматически нагружены . 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
1769390 Al (л>5 С 01! 1/22
ГОСУДАРСТВЕННЫ И КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ МтОРСЮМЧ СВИДЕТЕЛЬСТЕ (21) 4806921/10 (22) 28.03,90 (46) 07,09,92. Бюл. ¹ 33 (71) Одесский политехнический институт (72) В,Ф.Семенюк, В,Е.Морозовский, А.И.Кравченко, С.А.Похилюк и Х,Р.Жмуйда (56) Патент Нидерландов «г. 7807147, кл, G 01 1 1/26, 1979.
Авторское свидетельство СССР
М 1384970, кл. G 01 L 1/22, 1988, Изобретение относится i< силоизмерительной технике и может быть использовано для измерений с высокой точностью сил постоянного знака, Известно силоизмерительное устройство, принятое в качестве аналога, в котором два датчика сжатия предварительно поджаты к силовоспринима1ощей плите с помощью шпилек стягивающих плиты, на которых установлены основания датчиков, К недостаткам аналога относится высокая металлоемкость и громоздкость конструкции.
Известен тензорезисторный датчик силы, принятый в качестве прототипа, в котором два упругих элемента разделены силовоспринимающей .ас;ью датчика и предварительно нагружены осевым усили8i4, превышающим половину номинальной нагрузки. с помощью гайки, ввинчиваемой в корпус датчика. К недостаткам прототипа следует отнести сложность монтажа датчиков значительной грузоподъемности ввиду большого усилия предварительного на гружения и трудности его обеспечения, что обусловливает снижение надежности изделия. (54)ТЕНЗОРЕЗИСТОРНЫЙДРТЧИК СИЛЫ (57) Сущность изобретения: тензорезисторный датчик силы содержит два упругих элемента в форме тел вращения. Один из упругих элементов выполнен с осевой податливостью, превышающей осевую податливость другого упругого элемента в 8-9.5 раз, Оба упругих элемента статически нагружены. 1 llfi, Целью изобретения является повышение надежности датчика, Эта цель достигается тем,- что в тензорезисторный датчик силы, содержащий два предварительно поджатых упругих элемента, выполненных в форме тел вращения, введена регулировочная прокладка, установленная с зазором между упругими элементами, при этом один из упругих элементов выполнен с осевой податливостью, превышающей осевую податливость другого упругого элемента в 8-9,5 раз.
Конструкция датчика представлена на чертеже, где упругий элемент 1 меньшей осевой податливости, на цилиндрической поверхности подрезисторного выступа изгибаемой части которого размещены тензорезисторы 2. Тензорезисторы 3 размещены на цилиндрической поверхности подрез сторного выступа изгибаемой части упругого элемента 4, осевая податливость которого в 8-9,5 раз больше осевой податливости упругого зле - :ента 1, Силовводящие части упругих элементов 1 и 4 сопряжены между собой по диаметру d до у;ора по кольцевой поверхности Р. Толщина I pel-улировочной прокладки 5 06PcIIP, < ".Рвет на1760390,1
Составитель Е Морозовский
Техред M.Mîðãåíòàë Корректор И,Муска
Редактор
Заказ . 3180 Тираж 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 чальный зазор в ее сопряжении с опорными частями упругих элементов 1 и 4, превышающий осевое перемещение упругих . цементов под действием усилия Е=F<, Этот зазор выбирается при стяжке опорных частей упругих элементов 1, и 4 с помощью винтов 6.
При этом происходит деформирование упругих элементов, и так как упругий элемент
1 меньшей податливости, он деформируется меньше, а упругий элемент 4 большей податливости — больше, и требуемое осевое усилие для стяжки опорных частей упругих элементов 1 и 4 значительно меньше, если бы стягивались опорные части упругих элементов 1 с деформацией, превышающей
50% от Рн, что необходимо в прототипе, Работает датчик следующим образом. При приложении измеряемого усилия F упругий элемент 1 догружается по силе и тензорезисторы 2 испытывают приращение сжимающей деформации, а упругий элемент 4 разгружается по силе, и тензорезисторы 3 испытывают приращение растягивающей деформации, что позволяет реализовать мостовую схему., Ввиду того, что выборка зазора при стяжке опорных частей упругих элементов 1 и 4 винтами 6 осуществляется до упора их торцевых поверхностей в прокладку 5, превы5 шение усилия затяжки винтов не оказывает влияние на напряженно-деформированное состояние упругих элементов, Это позволяет повысить надежность изделия, как ввиду стабильности предварительной напряжен10 ности упругих элементов, так и ввиду легкости компенсации возможной холодной ползучести винтов с помощью коэффициентов запаса по усилию их затяжки, Формула изобретения
15 Тензорезисторный датчик силы, содержащий два статически нагруженных упругих элемента, выполненных в форме тела вращения,отл и чаю щи йся тем,что,с целью повышения надежности, в него введена ре20 гулировочная прокладка, установленная с зазором между упругими элементами, при этом один из упругих элементов выполнен с осевой податливостью, превышающей осевую податливость другого упругого элемен25 та в 8-9,5 раз,
