Прибор для пространственного динамометрирования

 

Изобретение относится к области приборостроения . Цель изобретения - упрощение конструкции и снижение металлоемкости. Посредством элемента крепления 18, соединенного с концом торсиона 3, коаксиально размещенного с помощью первого подшипника во втулке 4, прибор устанавливается на тяговом средстве. Нагрузка, приложенная к рабочему органу, через крепления 17 передается на торсион 1, коаксиально установленный с помощью второго подшипника во Изобретение относится к технике для измерения сил и моментов и, преимущественно , может быть использовано для динамометрирования почвообрабатывающих и посевных машин, а также их рабочих органов . Известен многокомпонентный 1-координатныи датчик, содежащий два фланца, преобразователи деформации, установленные на шести стержнях, соединенных концами с фланцами через сферические втулке 2. Подшипники установлены у концов втулок 2 и 4, расположенных соответственно со стороны элемента крепления 17 и 18, другие концы втулок 2 и 4 и лежащие в одном с ними направлении концы торсионов 1 и 3 жестко соединены между собой корпусом 8 и смещены относительно друг друга в трех направлениях прямоугольной системы координат, одно из которых параллельно геометрическим осям втулок. Благодаря такой связи элементов прибора нагрузка от торсиона 1 передается на втулку 2 и далее через корпус 8 - на торсион 3 и втулку 4. Деформации кручения торсионов 1 и 3 фиксируются установленными на них преобразователями деформации. Втулки 2 и 4, на каждой из которых в диаметральных плоскостях, перпендикулярных двум другим координатным направлениям, размещены по два преобразователя деформации 12, 14 и 13, 15, воспринимают деформации изгибов. Причем преобразователи 12 и 13 реагируют на деформации изгиба относительно одного координатного направления, а преобразователи 14 и 15 - относительно другого координатного направления. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. шарниры, причем шарниры размещены на каждом фланце в шести несовпадающих точках. Недостатком этого датчика является узкий диапазон измерения и невысокая его чувствительность. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному устройству является прибор для пространственного динамометрирования, содержащий шесть преобразователей деX О О СО ю N

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 6 01 L 1/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 486 1 148/10 (22) 20.08.90 (46) 07.09.92. Бюл. ¹ 33 (71) Кировоградский проектно-конструкторский институт по почвообрабатывающим и посевным машинам (72) Г. Я. Штыльфус (56) Авторское свидетельство СССР

N 1185128, кл. G 01 1/22, 1984.

Авторское свидетельство СССР

N 1654684, кл. G 01 L 1/22, 1988 (заявка № 4622830/10, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства). (54) ПРИБОР ДЛЯ ПРОСТРАНСТВЕННОГО

ДИНАМОМЕТРИРОВАНИЯ (57) Изобретение относится к области приборостроения. Цель изобретения — упрощение конструкции и снижение металлоемкости. Посредством элемента крепления 18, соединенного с концом .торсиона 3, коаксиально размещенного с помощью первого подшипника вп втулке 4, прибор устанавливается на тяговом средстве. Нагрузка. приложенная к рабочему органу, через крепления 17 передается на торсион 1, коаксиально установленный с помощью второго подшипника во

Изобретение относится к технике для измерения сил и моментов и, преимущественно, может быть использовано для динамометрирования почвообрабатывающих и посевных машин, а также их рабочих органов.

Известен многокомпонентный I-координатный датчик, содежащий два фланца, преобразователи деформации, установленные на шести стержнях. соединенных концами с фланцами через сферические Ы „1760394 Al втулке 2. Подшипники установлены у концов втулок 2 и 4, расположенных соответственно со стороны элемента крепления 17 и 18, другие концы втулок 2 и 4 и лежащие в одном с ними направлении концы торсионов 1 и 3 жестко соединены между собой корпусом 8 и смещены относительно друг друга в трех направлениях прямоугольной системы координат, одно из которых параллельно геометрическим осям втулок. Благодаря такой связи элементов прибора нагрузка от торсиона 1 передается на втулку 2 и далее через корпус 8 — на торсион 3 и втулку 4.

Деформации кручения торсионов 1 и 3 фиксируются установленными на них преобразователями деформации. Втулки 2 и 4, на каждой из которых в диаметральных плоскостях, перпендикулярных двум другим координатным направлениям, размещены по два преобразователя деформации 12, 14 и 13, 15, воспринимают деформации изгибов. Причем преобразователи 12 и 13 реагируют на деформации изгиба относительно одного координатного направления, а преобразователи 14 и 15 — относительно другого координатного направления. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. шарниры, причем шарниры размещены на каждом фланце в шести несовпадающих точках.

Недостатком этого датчика является узкий диапазон измерения и невысокая его чувствител ь ность.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному устройству является прибор для пространственного динамометрирования, содержащий шесть преобразователей де1760394

На фиг. 1 изображен в и рост ра нственния, последовательно соединенных изме- ной прямоугольной системе координат рительными звеньями, выполненными в OXYZ прибор для пространственного динавиде установленных в стаканах торсионов, мометрирования, вид спереди (элемент при этом связи эл . ом связи элементов крепления с из- 5 крепления динамометрируемого обьекта не мерительными звеньями и измерительных показан); на фиг. 2 — тоже, вид сбоку; на фиг. звеньев между собой выполнены жесткими. 3 — то же, вид сверху; на фиг. 4 — разрез А-А

К недостатку указанного прибора отно- на фиг, 3, сится то, что он содержит шесть установлен- Прибор для пространственного динамоных в стаканах торсионов. Поскольку 10 метрирования содержит переднее иэмериторсионысостаканамиустановлены после- тельное звено, включающее торсион 1 и довательно,топриборсодержитзначитель- втулку 2, и заднее измерительное звено, ную консоль. В результате элементы включающее торсион 3 и втулку 4, Втулки 2 конструкции, расп кции, расположенные в зоне за- и 4 посредством болтов 5 закреплены сооткрепления прибора, должны быть усилены, 15 ветственно во фланцах 6 и 7, жестко соедичто обуславливает высокую металлоем- ненных между собой корпусом 8,Торсионы кость, Кроме того, наличие шести торсио- 1 и 3 в задней части снабжены квадратными нов, сориентированных в определенных хвостовиками 9, посредством которых торплоскостях, требует высокой точности изго- сионы зафиксированы во фланцах 6 и 7 оТ товления прибора, что является причиной 20 проворота. Преобразователи деформации сложности конструкции. 10 и 11 установлены соответственно на торЦелью изобретения является упроще- сионах ; и 3 по схемам измерения деформаниеконструкцииииснижениеметаллоемко- ции их кручения относительно продольной сти. оси Х. Преобразователи деформации 12 и 13

Указанная цель достигается в приборе 25 установлены на втулках 2 и 4 в продольнодля пространственного динамометрирова- вертикальных плоскостях их симметрии и ния, содержащем две втулки с параллельны- обеспечивают измерение деформации изгими геометрическими осями, в каждой из ба относительно координатной оси У, Прекоторых коаксиально размещен торсион, обраэователи деформаций 14 и 15 корпус, два элемента крепления, один иэ 30 установлены на втулках 2 и 4 в продольнокоторых соединен с концом одного из тор- горизонтальных полоскостях их симметрии си онов, два подшипника для связи торсио- и обеспечивают измерение деформации изнов со втулками, один из которых гиба относительно координатной оси Z. pu располож сположен у конца втулки со стороны од- этом торсионы 1 и 3 установлены во втулках ного из элементов крепления, и шесть пре- 35 2 и 4 на подшипниках 16, расположенных у обра"-ователей деформации, два из которых концов, противолежащих корпусу 8. На тор17 установлен на торсионах, благодаря тому, сионе 1 установлен элемент крепления что его второй элемент крепления соединен соединяемый с динамометрируемым обьекс концом второго торсиона, а второй под- том(вточке В приложеноусилие отдинамошипник расположен у конца втулки со сто- 40 метрируемого обьекта. характеризующееся роны второго элемента крепления, концы составляющими В„, Ry u Rz главного вектоторсионов и втулок, противолежащие эле- ра), а посредством элемента крепления 18, ментам крепления, обращены друг к другу и соединенного с торсионом ", прибор устажестко соединены между собой корпусом, навливается на тяговом средстве (на фигупри этом втулки смещены друг относитель- 45 рах не изображено). Расстояние между но друга в трех направлениях прямоуголь- измерит- ельными звеньями по оси X равно ной системы координат, одно из которых Ь, по оси Y равно а, по оси Z равно с, Распараллельно геометрическим осям втулок, а стояния между точкой В и передним измена каждой втулке в динамических плоско- рительным звеном по оси X обозначены 1,, стях, перпендикулярных двум другим каор- 50 по оси Y - ly, по оси Z - Iz. динатным направлениям, размещены по Прибордляпространственногодинамодва преобразователя деформации. метрирования работает следующим обраВтулки в приборе для пространственно- зом. го динамометрирования могут быть соеди- B процессе движения тягового средства нены с корпусом посредством фланцев. 55 за счет элемента крепления 18 осуществляКроме того, каждый из торсионов пред- ется движение прибора. При этом нагрузка. ложенного прибора может быть закреплен приложенная к рабочему органу в точке В, в соответствующем фланце корпуса. через элемент крепления 17 передается на

Сущность изобретения поясняется фиг. торсион 1, втулку 2 и далее через болты 5, 1 и2, фланцы 6и7и корпус8- наторсиан Зи втулку

750394

4. За счет подшипников 16 и квадратных хвостовиков 9 обеспечивается только наличие деформаций кручения торсионов 1 и 3, которые фиксируются соответственно преобразователями деформации 10 и 11, Втулки 2 и 4 при этом воспринимают деформации изгибов, Причем преобразователи деформации 12 и 13 фиксируют деформации изгиба соответственно втулок 2 и 4 относительно оси У, а преобразователи деформации 14 v. 15 — относительно оси Z.

Формула изобретения

1. Прибор для пространственного динамометрирования, содержащий две втулки с параллельными геометрическими осями, в каждой из которых коаксиально размещен торсион, корпус. два элемента крепления, один из которых соединен с концом одного из торсионов, два подшипника для связи торсионов с втулками, один из которых расположену конца втулки со стороны одного из элементов крепления, и шесть преобразователей деформации, два из которых установлены на торсионах, о т л и ч а ю ш, и йс я тем, что, с целью упрощения конструкции и снижения металлоемкости, второй элемент крепления, соединен с концом второго торсиона, а второй пдшипник распо5 ложен у конца втулки со стороны второго элемента крепления, концы торсионов и втулок, противополежащие элементам крепления, обращены друг к другу и жестко соединены между собой корпусом, при этом

10 втулки смещены друг относительно друга в трех направлениях прямоугольной системы координат, одно из которых параллельно геометрическим осям втулок, а на каждой втулке в диаметральных плоскостях, пер15 пендикулярных двум другим координатным направлениям, размещены по два преобразователя деформации.

2. Прибор поп. 1, отл ича ю щийся

20 тем, что втулки соединены с корпусом nocpåäñT8îì фланцев.

3, Прибор по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что каждый из торсионов закреплен в соответствующем фланце корпуса.

J -

1760394

Составитель Г.Штыльфус

Техред М.Моргентал Корректор О.Юрковецкая

Редактор

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

Заказ 3181 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открмтиям при ГКНТ СССР

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