Тензометрический динамометр продольной силы

 

Сущность изобретения: динамометр содержит четыре упругих параллелограмма с общим продольным жестким силовводящим элементом 1, силовыводящий корпус, выполненный в виде жестких продольных балок 2, установленных по периметру цилиндрического основания 3, и упругие поперечные пластины 4. Чувствительные элементы выполнены в виде П-образных рамок и размещены между пластинами 4 упругих параллелограммов. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК слое G 01 3 1/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4880737/10 (22) 06.11.90 (46) 07,09.92. Бюл, N. 33 (71) Центральный научно-исследовательский институт машиностроения (72) Т. Н. Домбровская и В. И. Лагутин (56) Тензорезисторные датчики силы веса технологического и коммерческого взвешивания, Технология регулирования параметров, M.ÖÍÈÈTÝÈnpèáîðocòðîåíèÿ, 1982, вып, 1, сер, ТС-", с. 14-15, Механизм с параллельными направляющими упругими элементами — платформа типа PW "Program for the eiectricae rneasurement of mechanical quantities" Hottinger

Baldwin Messterhnik GMBH, 1989 р. 13.

Изобретение относится к силоизмерительной технике. в частности к силоизмерительным устройствам, основанным на измерении деформаций и их преобразовании в электрический сигнал.

Известенн тензометрический динамометр продольной силы, содержащий упругий параллелограмм с жесткими продольными силовводящим элементом и силовыводящим корпусом и упругими поперечными пластинами, а также чувствительный элемент с тензопреобразователями, расположенный в плоскости параллелограмма и соединенный с силовводящим элементом и силовыводящим корпусом.

Его недостатком является существенная зависимость показаний чувствительного элемента от величин неизмеряемых компонент нагрузки (поперечных сил, особенно, продольных изгибающих моментов), в результате чего снижается точность при измерениях продольной компоненты пространственно ориентированной силы, . Ж „, 1760395 А1 (54) ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИЙ ДИНАМОМЕТР

ПРОДОЛЬНОЙ СИЛЫ (57) Сущность изобретения: динамометр содержит четыре упругих параллелограмма с общим продольным жестким силовводящим элементом 1, силовыводящий корпус, выполненный в виде жестких продольных балок 2, установленных по периметру цилиндрического основания 3, и упругие поперечные пластины 4, Чувствительные элементы выполнены в виде П-образных рамок и размещены между пластинами 4 упругих параллелограммов. 4 ил.

Более защищенной от воздействия неизмеряемых сил и моментов является конструкция известного динамометра (принятого за прототип), содержащего два упругих параллелограмма, плоскости которых ориентированы под углом друг к другу, с жесткими продольными силовводящим элементом и силовыводящим корпусом и упругими поперечными пластинами, а также чувствительный элемент с тензопреобразователями, расположенный между плоскостями упругих поперечных пластин.

Однако и для этого динамометра существенным является влияние неизмеряемых компонент нагрузки особенно момента, действующего в плоскости, перпендикуляр.ной к плоскости симметрии упругих параллелограммов). Кроме того, конструкция динамометра нетехнологична, так как при изготовлении требует многочисленных перестановок, Целью изобретения является повышение точности измерения динамометра за счет уменьшения влияния неизмеряемых

1760395 компонент нагрузки и улучшение его технологичности.

Эта цель достигается тем, что в тензометрический динамометр продольной силы, содержащий два упругих параллелограмма, плоскости которых размещены под углом друг к другу,. с жесткими продольными силовводящим элементом и силовыводящим корпусом и упругими поперечными пластинами, а также чувствительный элемент с тензопреобразователями, расположенный между плоскостями упругих поперечных пластин, введены три чувствительных элемента, два упругих параллелограмма и цилиндрическое основание, при этом упругие параллелограммы расположены крестообразно относительно силовводящего элемента, силовыводящий корпус выполнен в виде продольных жестких балок, установленных по периметру на цилиндрическом основании, а чувствительные элементы размещены в плоскостях упругих параллелограммов.

Существо изобретения поясняется на фиг, 1-4, на которых показаны продольный разрез динамометра (фиг. 1), его вид спереди (фиг. 2), поперечное сечение по А-А на фиг. 1 (фиг. 3) и электрическая схема соединения тензопреобразователей (фиг. 4).

Тензометрический динамометр содержит крестообразно ориентированные относительно продольной оси OX четыре упругих параллелограмма с общим продольным жестким силовводящим элементом 1, жесткими продольными балками 2, установленными по периметру цилиндричесн -о основания 3, и упругими поперечными пластинами 4, размещенными в двувх плоскостях. Между пластинами 4 упругих параллелограммов размещены чувствительные элементы. выполненные в виде П-образных рамок с продольными упругими пластинами 5, связанными между собой жесткими поперечинами 6 и посредством жестких перемычек 7 с силовводящим элементом 1 и продольными балками 2, а на пластинах 5 измерительных элементов размещены тензопреобразователи Кь электрически соединеные в измерительную мостовую схему в соответствии с фиг. 4, Силовводящий элемент 1 выполнен в виде балки квадратного сечения, грани которой ориентированы параллельно плоскостям соответствующих продольных пластин 5 П-образных рамок и внутренних поверхностей продольных балок 2 соответственно плоскости пластин 4, поперечин 6, перемычек 7 и основания 3 перпендикуляр10

50 лограммы расположены крестообразно относительно силовводящего элемента, сило20

30 ны к продольной оси ОХ; поперечные пластины 4 ориентированы по осям координат

OY u OZ.

При проложении к силовводящему элементу 1 пространственно ориентированной силы F все поперечные компоненты нагрузки Y и Z, изгибающие MY u MZ и крутящий

МХ моменты воспринимаются упругой системой динамометра и его корпусом и компенсируются электрической схемой (фиг. 4).

Продольная же компонента нагрузки Х вызывает плоскопараллельное продольное смещение силовводящего элемента 1 отно- сительно балок 2 с соответствующим S-образным изгибом поперечных пластин 5

П-образных чувствительных элементов, который вызывает соответствующее сжатиерастяжение тензопреобразовэтелей Bi u появление сигнала s измерительной диагонали моста (фиг. 4), пропорционального величине компоненты Х силы F.

Конструктивные особенности предложенного технического решения (e том числе симметрия упругой системы) обеспечивают существенное (в 20-500 рэз) снижение чувствительности динамометра к неизмеряемым компонентам нагрузки, Кроме того, существенно улучшена технологичность конструкции, для изготовления которой достаточно двух перестановок (поскольку в динамометре всего две плоскости симметрии).

Формула изобретения

Тензометрический динамометр продольной силы, соде„жащий два упругих параллел огра ммэ, плоскости которых размещены под углом друг к другу с жесткими продольными силовводящим элементом и силовыводящим корпусом и упругими поперечными пластинами, а также чувствительный элемент с тензопреобразователями, расположенный между плоскостями упругих поперечных пластин, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения влияния чеизмеряемых KOMRQнент нагрузки и улучшения технологичности, в него введены три чувствительных элемента, два упругих параллелограмма и цилиндрическое основание, при этом упругие параллевыводящий корпус выполнен в виде продольных жестких балок, установленных по периметру на цилиндрическом основании, а чувствительные элементы размещены в плоскостях упругих параллелограммов.

1760395

Составитель В.Лагутин

Техред M.Ìoðãåíòàë

Редактор.Корректор О,Юрковецкая

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