Силоизмерительный тензодатчик

 

Сущность изобретения: силоизмерительный тензодатчик содержит два упругих элемента 1 и 2, силовводящий элемент 7, втулку 6 и дополнительный корпус с перемычкой 5. Упругие элементы содержат силовоспринимающие и опорные части, а втулка 6 и перемычка 5 расположены между силовоспринимающими и опорными частями соответственно , 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 6 01 1 1/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В (21) 4854827/10 (22) 22,05.90 (46) 07,09.92.бюл, ¹ 33 (71) Одесский политехнический институт (72) В. Ф. Семенюк, В. Е. Морозовский, А. Ю. Хусаинов, А. И. Кравченко и Х, А, Жмуйда (56) Патент Нидерландов кл. G 01 1 1/26, 1979.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1384970, кл, 6 01 1 1/22. 1986 r, Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения с высокой точностью сил, в том числе и знакопеременных.

Известно силоизмерител ьное устройство, принятое в качестве аналога, в котором два тензодатчика сжатия, предварительно поджатые к силовоспринимающей плите, работают по схеме догрузка-разгрузка.

Недостатком аналога является громоздкость, многодетальность и, как следствие, низкая надежность. Кроме того, в прототипе при отсутствии измеряемого усилия упругие элементы и тензорезисторы, размещенные на них, нагружены на величину, составляющую больше половины рабочей нагрузки, что не позволяет получить большие значения коэффициента передачи для устройства, Известен тензорезисторный датчик силы, принятый в качестве прототипа, в котором использованы два упругих элемента, выполненные в форме тела вращения, поджатые центральными оболочками к торцам буртика на силовводящей части с помощью нажимной гайки, воздействующей на опорную часть одного из упругих элементов при одновременном упоре опорной части другого упругого элемента в дно корпуса.

» ЫН, 176О393А1 (54) СИЛОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ТЕНЗОДАТЧИК (57) Сущность изобретения: силоиэмерительный тензодатчик содержит два упругих элемента 1 и 2, силовводящий элемент 7, втулку 6 и дополнительный корпус с перемычкой 5. Упругие элементы содержат силовоспринимающие и опорные части, а втулка

6 и перемычка 5 расположены между силовоспринимающими и опорными частями соответственно, 1 ил.

В прототипе решена задача снижения многодетальности и повышения надежности, что является его достоинством, Но и ему присущи недостатки, Один из них эаключаетя в трудности обеспечения предварительной напряженности упругих элементов, даже при условии использования мелкой резьбы и сохранения стабильной величины затяжки, особенно для малогруэных датчиков, В прототипе, как и в аналоге, невозможно получить значения коэффициентов передачи без опасности механической перегрузки тензорезисторов.

Целью изобретения является повышение точности измерений и чувствительности, Эта цель достигается тем, что силоиэмерительный тензодатчик с двумя статически нагруженными упругими элементами снабжен втулкой и дополнительным корпусом с перемычкой, при этом втулка и перемычка расположены соответственно между силовоспринимающими и опорными частями упругих элементов, поджатых к втулке силой

Р, равной

Р = (1,5-3)Pmax, где Pmax — максимальная измеряемая сила, 1760393

Конструкция тензодатчика представлена на чертеже. Он включает упругие элементы 1 и 2, на подрезисторных выступах которых размещены тензорезисторы 3 и 4, дополнительный корпус 5, перемычка которого сопряжена с опорными частями упругих элементов, втулку 6, силовводящую часть 7, гайки 8, основной корпус 9, стопорную гайку 10, мембрану 11, Собирается и работает датчик следующим образом.

Два упругих элемента сопрягаются опорными частями с торцами перемычки дополнительного корпуса 5, при размещенной между ними втулке 6. и с помощью силовводящей части 7 и гаек 8 стягиваются силовоспринимающими частями с выборкой зазора до упора в торцы втулки 6, После этого на подрезисторных выступах упругих элементов размещаются тензорезисторы 3 и 4. Затем дополнительный корпус 5 с комплектующими

1, 2, 3, 4, 7 и 8 устанавливается в основной корпус 9 и фиксируется в нем нажимной гайкой 10. От внешней среды рабочая полость тензодатчика герметизируется мембраной

11. При действии измеряемого усилия Р упругие элементы прогибаются в одном направлении, но при этом один из них догружается к усилию предварительной затяжки, а второй разгружается на ту же величину, что обуславливает растяжение тензорезисторов на подрезисторных выступах разгружаемого упругого элемента и сжатие тензорезисторов на подрезисторных выступах догружаемого элемента.

Ввиду того, что тензорезисторы размещаются на упругих элементах после предварительного статического нагружения последних, они могут испытывать такие же деформации, как и в случае размещения на одном предварительно ненагруженном элементе. и тем самым обеспечить наиболее высокое значение коэффициента передачи, 5 приемлемого для упругого элемента.

Предварительное нагружение упругих элементов, осуществляемое стяжкой до упора в торцевые поверхности регулировочной втулки, исключает необходимость контроля

10 за степенью предварительного нагружения упругих элементов, Использование усилия затяжки, в 1,5-3 раза превышающее номинальное значение измеряемой силы, повышает контактную жесткость стыков и гарантирует

15 их нераскрытие при любой практически возможной холодной ползучести в резьбе силовводящей части 7 и гаек 8.

Техническими преимуществами датчика являются высокая точность измерений и

20 чувствительность.

Формула изобретения

Силоизмерительный тензодатчик, содержащий корпус, два статически нагруженных

25 упругих элемента с тензорезисторами, выполненных в виде тел вращения с опорными частями, расположенными по краям упругих элементов, и силовоспринимающими частями в центре, силовводящий элемент с гайка30 миимембрану,отличающийся тем,что, с целью повышения точности и чувствительности, он снабжен втулкой и дополнительн .м корпусом с перемычкой, при этом втулка и перемычка расположены соответственно

35 между силовоспринимающими и опорными частями упругих элементов, поджатых к втулке силой Р, равной

Р = (1,5-3) Р акс, Где Рилакс максимально измеряемая сила. ао

1760393

Составитель А.Хусаинов

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор О.Юрковецкая

Редактор

Заказ 3181 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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