Устройство для измерения усилий

 

О П И С А Н И Е „705284

ИЗОБРЕТЕН Ия

Союз Советскин

Социалистических

Реснублик (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 09.11.77 (21) 2543863/18 10 (51)M. Кл. б 01 1 1/22 с присоединением заявки .% (23 } Приоритет

Государственный квинтет

СССР по делам нзобретнннй н нтнрнтнй

Опубликовано 25.12.79. Бюллетень,% 47 (53) УДК 531.781 (088.8 ) Дата опубликования описания 27.12.79

В. А. Борисенко, В. П. Кращенко и В. Е. Стаценко (72) Авторы изобретения

Институт проблем прочности АН УССР

Л (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСИЛИЙ

Изобретение относится к технической физике, а именно, к устройствам общего назначения для измерения cun c помощью реэисторных тензометров линейного растяжения или сжатия.

Известны силоизмерительные устрой5 ства, имеющие воспринимающие, измерительные и передающие элементы (11.

К основным недостаткам этих устройств относится наличие дополнительных связей .10 между воспринимающими и передающими элементами, минующих измеритель, непо средственное охлаждение измерительного элемента, при котором устройства не могут обладать высокой чувствительностью и достаточной точностью.

Наиболее близким по технической сущ« ности к предложенному является устройство, содержащее силовоспринимающий элеI мент, выполненный в виде диафрагмы, передающий элемент в виде цилиндрической. стойки и измерительный элемент, имеющий форму тонкостенного цилиндра, на котоРом укреплены тензодатчики, а также камеру, образованную измерительным и передающим элементами, в которую поступает ох лаждающая жидкость. Жидкость подается через систему отверстий в корпусе и воздействует на измерительный элемент (2).

Однако в цепи силоизмерения возникают погрешности as счет сил трения в диафрагме и воздейсжия на диафрагму и передактций элемент теплоносителя. Большую по грешность также вносит изменение давления охлаждающей среды, воздействующей на измерительный элемент. При измерения небольших нагрузок настолько велико влияние указанных can трения, что измеренные величины оказываются недостоверными. Дополнительную погрешность вносит деформация измерительного пилиндра, дающая значительную нелинейность выходного сигнала тенэорезисторов, обусловленную так называемой бочкообразностью (от

; сжатия), или гиперболоидности (от растяжения) при действии измеряемой Нагрузки.

705284

Uenb изобретения — повышение точности измерения малых усилий в средах с изменяющимся температурным режимом, Это достигается тем, что устройство для измерения усилий снабжено термозащитным кожухом и скобой, укрепленными на силопередающем элементе, который выполнен полым и содержит полость, распо ложенную параллельно упругому чувствительному элементу, причем шток силопе1О редающего элемента выполнен в виде полого цилиндра с крестообразны 4 вкладышем, разделяющим полость, параллельную чувствительному элементу на две каме1

15 — ры, соединенные через образованные вкладышем полости штока с каналами подвода и отвода теплоносителя.

На фиг. 1 изображено устройство для измерения усилий;на. фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг.1;

2а на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1.

Устройство для измерения усилий имеет упругий чувствительный элемент 1, соединенный с помощью упруго шарнирных опор с силовоспринимающим элементом 2 и передающим элементом 3, в котором выполнены соединяющиеся полости 4 и 5. В по лость 5 и частично в полость 4 помещен вкладыш 6. На штоке силопереда1ощего 30 элемента со стороны подвода теплоносителя установлена муфта, имеющая втулку

7 с уплотнениями 8 и с поджатыми винтами (не показаны) шайбами 9. Чувстви- .— тельный элемент 1 снабжен тензорезистораму 10. На охлаждаемом (нагреваемом) силопередающем элементе 3 закреплены теплоотводящие (теплоподводящие ) скоба 11 и кожух 12, Устройство для измерения усилий рабо-4О тает следующим образом.

Измеряемое усилие от силовоэбудителя (не показан) передается. штоку силопередающего элемента 3 и далее, посредством упруго-.4царнирных,опор HB упругий чувстви 45

Ф@льный элемент 1 - динамометрическую фуконсольную балочку, работающую по фема чистого изгиба и соединенную с сиМаосиринимающим элементом 2 упруго шарнйрными опорами. Наклеенные с двух

Ф орон упругого элемента 1 тензорезис торы 10, включенные в схему автоматической термокомпенсации, выдают сигналы, фопорциональные приложенной силе соот нртствующего направления. Охлаждение (йагрев) измерительного устройства осуществляется теплоносителем, проходящим через соосные отверстия по втулке 7 (фиг. 4) и в штоке силопередающего элемента 3 в полость 5 и далее через каналы, образованные лысками вкладыша 6, в полость 4. Здесь. потоки разветвляются, эффективно охлаждают (нагревают) сило передающий элемент 3 и через соответ ствующие каналы и отверстия возвращаются в магистраль, Охлаждение (нагрев) чувствительного элемента 1 осуществляется через упруго-шарнирные опоры. От радиационного излучения силовослринимающего элемента 2 и конвективного теплообмена с окружающей средой чувснзительный элемент 1 защшцен теплоотводящей (теплоподводящей) скобой 11, укрепленной на охлаждаемом передающем элеь,енте 3.

На этом же элементе укреплен также . теплоотводящий (теплоподводящий) кожух

12, защищающий чувствительный и снло.воспринимаюший элементы от нагрева, или обеспечивающий их нагрев, в случае работы в области низких температур. формула изобретения

Устройство для измерения усилий, со держащее силовоспринимающий элемент, упругий чувствительный элемент с тензорезисторами и охлаждаемый силопередающий элемент со штоком, о т л и ч а ю = щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения малых усилий в средах с изменяющимся температурным режимом, устройство снабжено термозащитным кожухом и скобой, укрепленными на сило-, передающем элементе, который выполнен полым и содержит полость, расположенную параллельно. упругому чувствительному элементу, причем шток силопередающего элемента выполнен в виде полого цилиндра с крестообразным вкладышем, разделяющим полость, параллельную чувствительному элементу, на две камеры, соединенные через образованные вкладышем полости штока с каналами подвода и отвода теплоносителя.

Источники информации, принятие во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 409093, кл. G 01 L 1/22; 1971.

2. Патент Великобритании М 1371222, кл. G1 N > опублик. 1974.

705 ? 84

Составитель Ю. Комнов

Редактор А. Шмелькин Техред H. Ковалева Корректор H. Степ

Заказ 8016/43 Тираж 107 3 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскан наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4