Устройство для измерения составляющих сил и моментов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (1 ) 5077ЭО (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24. 11.72 (21) 1849806/18-10 (51) М. Кл.

Сol L 5/16 с присоединением заявки

Государственный иомитет

Советв Министров СССР по делом изаоретеннй и отнрытий (23) Приоритет;— (43) Опубликовано25,03.76. Бюллетень ¹11 (45) Дата опубликования описания!20,04.76 (53) У11К

531.78) (088. 8) (72) Автор изобретения

A. А. Флеклер

Фрунзенский политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМН ЕНИЯ

СОСТЛВЛЯИШИХ CHIL И МОМЕНТОВ

Изобретение относится к силоизмерительной технике.

Известные устройства для измерения составляющих сил и моментов, содержащие корпус, силопередающий рычаг, упругий элемент и датчики деформаций упругого элемента, имеют сложную конструкцию.

Для упрощения конструкции в предлагаемом устройстве упругий элемент выполнен в виде попого цилиндра с кольцевым высту пом в средней части и фланцами на концах, один из которых прикреплен к корпусу, дру.гой соединен с силопередаюшим рычагом, .а в качестве датчиков деформаций на упругом элементе установлены датчик угла скручивания фланцев вокруг оси цилиндра, датчик перемещений фланцев по оси цилиндра, два датчика разности смешений кольцевого выступа относительно фланцев, размещенные в двух взаимно перпендикулярных измерительных плоскостях, и два датчика разности смещений диаметрально противоположных концов кольцевого выступа относительно скрепленного с корпусом фланца, а также два датчика разности смешений тех же концов кольцевого выступа относительно другого фланца.

На фиг. 1 изображена кснструкция предлагаемого устройства, разрез;. на фиг. 2— а то же, разрез А-А на фиг. l; на фиг. 3 — . !

У то же, разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4-9» ,схемы соединения индуктивных датчиков для измерения составляющих сил и моментов.

10 Устройство для измерения составляющих сил и моментов состоит из,выполненных как одно целое основания 1 упругого элемента 2, .посередине которого расположен

,кольцевой выступ 3, и элемента 4, воспри15 нимаюшего внешнюю нагрузку, а также ии;дуктивных датчиков 5-8, 9-20. Датчики крепятся к соответствующим кронштейнам, установленным на основании 1 или на,элементе 4. Датчики 6 и 8 расположены сим20 метрично датчикам 18 и 19 относительно цилиндрической части упругого элемента 2, так же симметрично расположены датчики

12, 13 и 17, 14. Датчики 10 и 1 рас положены соосно с трубой, между ними на_#_ хсдится внешний сердечник — кронштейн 22, 507790

15 закрепленный на элементе 4, Датчики 19, 20 расположены симметрично относительно осевой плоскости трубы перпендикулярно к внешнему сердечнику-кронш=ейну 21, жестко закрепленному нв основании 1.

Полумост нв фиг. 4 регистрирует составляющую Р внешней, нагрузки благодаря х тому, что только такая нагрузка вызывает различные сближения датчиков 5, 7 с кольцом, причем величина этой разности пропорциональна нагрузке p . Чувствительх ность датчиков 5 и 7 одинакова за счет подбора соответствующих начальных зазоров между ними и кольцом.

Полумост на фиг. 5 регистрирует составляющую р внешней нагрузки, принцип у его работы аналогичен схеме измерения составляющей P . х

Полумост на фиг. 6 регистрирует составляющую внешней нагрузки Р благодаря тому, что измерительные оси датчиков совпадают с осью жесткости трубы. В результате другие составляющие нагрузки не приводят к появлению разности сближений датчиков 9, 10 с сердечником-кронштейном 22.

Полумост на фиг. 7 регистрирует только составляющую внешнего моментаМ, 1 которая вызывает пропорциональную разность сближений датчиков 19,20 с сердечником-кронштейном 21. Одинаковая чувствительность датчиков при этом также достигается за счет подбора соответствующих зазоров между датчиком и сердечником.

Полумост на фиг. 8 регистрирует составляющую М. внешнего момента благодаря тому, что чувствительность датчиков 6, 12 и 8, 1 3 подобрана попарно одинаковой с таким соотношением между этими парами, что сигналы от поперечной силы P возникающие в датчиках 6 и 8, 11 и 12. равны между собой. Соотношение чувст-вительности датчиков устанавливают путем изменения начальных зазоров между датчи» ком и внешним сердечником-кольцом в зависимости от положения линии действия составляющей ф над элементом 4 динамох метра. .Полумост на фиг. 9 регистрирует только составляющуюся внешнего момента. .

Схема его работы аналогична предыдущей схеме измерения составляющей M . Соотношение чувствительности датчиков 13, 16 и 17, 18 выбирают в зависимости от положения линии действия составляющей 7 над элементом 4 динамометра. Отсутствие специальной системы размещения сил и моментов на составляющие упрощает устройство.

Формула изобретения

Устройство для измерения составляющих сил и моментов, содержащее корпус, силопередающий рычаг, упругий элемент и датчики деформаций упругого элемента, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции, упругий элемент выполнен в виде полого цилиндра с кольцевым выступом в средней части и фланцами нв концах, один иэ которых прикреплен к корпусу, другой соединен с силопередающим рычагом, в в качестве датчиков деформаций нв упругрм элементе установлены датчик угла скручивания флвнцев вокруг оси цилиндра, датчик перемещений фланцев по оси цилиндра, два датчика разности смещений кольцевого выступе относительно фланцев, размещенные в двух взаимно перпендикулярных измерительных плоскостях, и два датчика разности смещений диаметрально противоположных концов кольцевого выступа относительно скрепленного с корпусом фланца, & также два датчика разности смещений тех же концов кольцевого выступа относительно другого фланца.

Филиал !!И! Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 юг Ф! !!!! !(!Г1ИЗаказ /39

507790

Тираж /РЯД

4 иг, 6

Под лис H ое