Устройство для измерения усилий

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

< «851128

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 3007.79 (21) 2806496/18-10 с присоединением заявки Hо (23) Приоритет Опубликовано 300781 бюллетень 8928

Дата опубликования описания 300781

0 01 L 1/06

Государственный комитет

СССР. но делам изобретений н открытий

РЗ) УДК S31.781 (O8e ° e) В.Ф. Перевалов, В. Ф. Семенюк, С.Т. Сергеев и В.Л. Сергеев (72) Авторы изобретения

М

- 1

Одесский ордена Трудового Красного Знамени, завод

"Стройгидравлика" и Одесский ордена Трудового Красного

Знамени политехнический институт (7 т ) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСИЛИЙ

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для измерения усилий путем увеличения деформации базовой детали.

Известны механические тензометры, увеличивающие деформацию базовой детали с помощью рычагов на ножевых опорах. Последние уменьшают разброс коэффициента трения скольжения и тем самым повышают чувствительность устройства 1).

Однако ножевые опоры быстро изнашиваются, иэ-за чего теряется точность измерения. Кроме того, механические тенэометры мало пригодны для работы в условиях ударных нагрузок.

Наиболее близким по технической сущности является преобразователь усилий, содержащий корпус силопри- 20 емный и силопередающий штоки, регистратор и передаточный механизм 52), Недостатком этого устройства является низкие чувствительность и точность вследствие непостоянства коэффициента усиления.

Цель изобретения — повышение чувствительности и точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что передаточный механизм выполнен в виде двух последовательных ступеней, каждая из которых выполнена в виде цилиндрического тела, размещенного между опорами с цилиндрическими поверхностями равных радиусов, причем первая ступень имеет выпуклые опоры, а вторая — вогнутые, а каждая из опор снабжена выступом ориентаций цилиндрического тела в направлении передачи усилия.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид с разрезом A-A; на фиг.2— разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3— разрез В-В на фиг. 1.

Выполнение. ступени усиления деформации в виде сочетания цилиндрического ролика с опорами в виде цилиндрических поверхностей равных радиусов позволяет осуществить центроидный характер движения, обеспечивающий трение качения контактирующих поверхностей. При этом радиус опор допжен быть больше радиуса ролика в два и более раза, чтобы предотвратить соскальзывание контактирующих поверхностей. Качение контактирующих поверхностей друг по другу создает возможность перейти к неболывим (6-15 ) углам первоначального положения мест контакта и полу851128 чить коэффициент усиления деформации 6-20 на каждой ступени. Поскольку коэффициент усиления уменьшается с увеличением угла между направлением движения опоры и нормально к контактирующим поверхностям, то для обеспечения постоянного коэффициента усиления деформации безовой детали введена ступень с вогнутыми поверхностями опор.

Выступы на опорах, высота которых находится в пределах от 1, 2 до 2 радиусов ролика, позволяют точно и надежно фиксировать начальное положение звеньев устройства.

Шариковые направляющие обеспечи" вают самоустанавливаемость звеньев 15 устройства и компенсацию погрешностей изготовления.

Устройство устанавливается между кронштейнами 1 и 2 базовой детали.

К кронштейну 2 неподвижно крепится щ корпус 3 с крышкой 4, в которой расположен шток 5. На шток 5 напрессована верхняя опора 6, контактирующая с цилиндрическим роликом 7, который, в свою очередь, контактирует с нижней опорой 8, расположенной на шарнирах 9 с подкладкой 10. Нижняя опора 8 вогнутой поверхностью контактирует также с цилиндрическим роликом 11. Последний контактирует с вогнутой поверхностью опоры 12, расположенной на ша- ЗО риках 13 с подкладкой 14.

Опора 12 поджимается сферической пятой штока 15 с пружиной 16. Шток 15 связан с регистратором 17.

Устройство работает следующим об- З5 разом.

Деформация базовой детали при помощи кронштейнов 1 и 2 передается штоку 5. Верхняя опора 6, соединенная со штоком 5, передает эту дефор- 4Q мацию через цилиндрический ролик 7 опоре 8. При этом ролик 7,обкатывает поверхности верхней 6 и нижней 8 опор, вызывая перемещение нижней опоры 8 по ряду шаРиков 9. Это перемеще- 4 ние воспринимается и усиливается второй ступенью в результате перекатывания цилиндрического ролика 11 по поверхности опор 8 и 12, вызывая перемещение опоры 12 в вертикальном направлении вдоль ряда шариков 13. Опора 12, перемещаясь, воздействует через шток 15 на пружину 16. При этом первоначальное натяжение пружин выбирается таким, чтобы были выбраны все зазоры в кинематической цепи от кронштейна 1 до гнезда в крышке 4 под пружину 16, При перемещении опоры 12 происходит перемещение штока

15, который воздействует на регистратор 17, фиксирующий измеряемое усилие, а в случае перегрузки пресса— его остановку.

Предлагаемое устройство. имеет преимущество по сравнению с известным, так как обладает высокой чувствительностью и точностью измерения, при этом в устройстве в качестве переда-. точных звеньев используются серийно выпускаемые ролики и шарики, что сни- жает стоимость самого устройства и упрощает его конструкцию.

Формула изобретения

Устройство для измерения усилий, содержащее корпус, силоприемный и силопередающий штоки, регистратор и передаточный механизм, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения, передаточный механизм выполнен в виде двух последовательных ступеней, каждая из которых выполнена в виде цилиндрического тела, размещенного между опорами с цилиндрическими поверхностями равных радиусов, причем первая ступень имеет выпуклые опоры, а вторая — вогнутые, а каждая из опор снабжена выступом ориентаций цилиндрического тела в направлении передачи усилия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гончаров С.П. и др. Измерение напряжений и усилий. М., Машгиз, 1955, с. 13,14.

2. Авторское свидетельство СССР

9 348893, кл, G L 1/06, 29.12.69 (прототип).