CS244097B1 - Prstencový siloměrný snímač - Google Patents

Abstract

Snímač, sestávající z měrného členu (2) prstencového tvaru, na jehož vnějším i vnitřním povrchu je vytvořeno nejméně jedno vybrání (J) a (4), vytvářející atřižné plochy (5) a (6), přes které jsou připevněny odporové tenzometry (7) a (8), přičemž v měrném členu (2) je uložen kroužek (9). Siloměrný snímač (1) je příkladně uložen v ložiskových tělesech, umístěných na obou koncích válečku a svým kroužkem (9) je suvně uložen na kluzném ložisku, ve kterém jsou otočně uloženy oba čepy válečku, na který působí měřená síla F.

Description

(2) prstencového tvaru, na jehož vnějším i vnitřním povrchu je vytvořeno nejméně jedno vybrání (J) a (4), vytvářející atřižné plochy (5) a (6), přes které jsou připevněny odporové tenzometry (7) a (8), přičemž v měrném členu (2) je uložen kroužek (9). Siloměrný snímač (1) je příkladně uložen v ložiskových tělesech, umístěných na obou koncích válečku a svým kroužkem (9) je suvně uložen na kluzném ložisku, ve kterém jsou otočně uloženy oba čepy válečku, na který působí měřená síla F.

244 097 (51) Int. Cl *

B 21 B 37/08, B 21 C 51/00

- 4 244 097

Vynález se týká konstrukčního řešení prstencového siloměmého snímače k měření statických i dynamických sil u podávačích válečků válcovacích stolic a řeší možnost použití jak u stávajících, tak i nově navrhovaných zařízení při současném zvýšení přesnosti a spolehlivosti měření a dále při snížení pořizovacích i vlastních nákladů.

Dosud jsou známé siloměmé snímače na principu pressduktoru, které jsou uloženy pod ložiskovými tělesy válečku^ umožňují současné měření vertikální a horizontální složky síly, působící na váleček. Nevýhodou těchto snímačů jsou však jejich velké rozměry, se kterými je nutno počítat, vzhledem k jejich umístění, již při konstrukčních návrzích nových zařízení, přičemž u stávajících zařízení(Vzhledem k nedostatku místa,je nelze bud^vvůbec použít_;nebo jejich použití je možné jen při provedení nákladných rekonstrukcí, což značně zvyšuje náklady na rekonstrukce i modernizace. Další nevýhodou je to, že jejich použití není možné pro měření, například velkých rázových sil ve válcovnách za tepla, nebot*konstrukční řešení těchto snímačů umožňuje jen měření poměrně malých sil.

Dále je známé měření sil působících na válečky,a to pomocí odporových tenzometrů, nej častěji nalepených uprostřed těla válečku, které měří ohybové napětí vyvolané měřenou silou.

V podélné ose válečku je vytvořen otvor pro napojovací vodiče odporových tenzometrů, přičemž k tomuto měření je bezpodmínečně nutné zařízení pro přenos měřeného signálu z rotující

244 097 ho válečku. Nevýhodou tohoto měření sil s použitím odporových tenzometrů je ta skutečnost, že tyto odporové tenzometry jsou umístěny v bezprostřední blízkosti předmětů, vyvolávajících zatížení válečků a musí být proto dokonale chráněny před mechanickým, tepelným a jiným poškozením. Dále je to nutnost používání zařízení pro přenos signálu z rotujících válečků kontaktním anebo bezkontaktním způsobem, zaručující dokonalý přenos eignálu i v agresivním hutním prostředí. Pro vyhodnocení měření je nutno navíc měřit přesné natočení válečku vzhledem k určité základní rovině, protože velikost měřeného ohybového napětí je závislá na natočení válečku a na směru působení měřené síly, vzhledem k této rovině. .

Uvedené nevýhody odstraňuje prstencový siloměrný snímač podle vynálezu, tvořený měrným členem a opatřený odporovými tenzometry, jehož podstata spočívá v tom, že na vnějším i vnitřním povrchu měrného členu prstencového tvaru, je vytvořeno nejméně jedno vybrání, vytvářející střižné plochy, přes které jsou připevněny odporové tenzometry, přičemž v měrném členu je uložen kroužek.

Výhodou prstencového siloměmého snímače podle vynálezu jsou jeho velmi malé rozměry, umožňující jeho použití u stávajících zařízení s malými konstrukčními úpravami anebo i bez nich záměnou valivých ložisek za snímač s kluzným ložiskem. U nově navrhovaných zařízení lze tento snímač použít i ve spojení s valivým ložiskem s minimálním zvětšením stavebního prostoru, přičemž není nutno provádět patřičné úpravy vlastního válečku pro připevnění odporových tenzometrů na jeho těle a není nutné ani vytvoření otvoru v podélné ose válečku pro napoj ovací kabely. Snímač je uložen stacionárně, čímž odpadá nutnost použití nákladného zařízení pro přenos signálu z rotujících součástí. Při použití tohoto snímače není rovněž nutné provádět měření natočení válečku vůči základní rovině, což se projevuje ve zvýšené přesnosti měření. Další výhodou je jeho umístění v maximální možné vzdálenosti od mnohdy i žhavých předmětů vyvolávajících měřené síly na vá~

244 097 lečcích, což snižuje riziko mechanického i tepelného poškození odporových tenzometrů, připevněných na tělese snímače, čímž se zvyšuje spolehlivost měření.

Na přiloženém výkresu je schematicky znázorněno příkladné provedení prstencového siloměmého snímače podle vynálezu, kde obr. 1 je jeho čelní pohled a obr. 2 je pohled na uspořádání dvou těchto snímačů, umístěných na čepech válečku, kreslených v osovém řezu.

Siloměmý snímač 2 k měření statických i dynamických sil podle příkladného provedení sestává z měrného členu 2 prstencového tvaru, na jehož vnějším i vnitřním povrchu jsou vytvořena vybrání χ a 4, vytvářející střižné plochy £ a 6, přes které jsou na obou bočních plochách měrného členu 2 připevněny odporové tenzometry χ a 8, přičemž v měrném členu 2 je uložen silnostěnný kroužek j). Siloměmý snímač χ je uložen v ložiskových tělesech 11. umístěných na obou koncích válečku 10. a svým kroužkem % je suvně uložen na kluzném ložisku 12. ve kterém jsou otočně uloženy čepy 13 válečku 10.

Při měření, například sil působících na váleček, se prstencové siloměrné*snímače X vloží do ložiskových těles 1J. kde měřená síla P, působící na váleček 10 je přenášena přes jeho čepy XX, kluzné ložiska 12 a silnostěnné kroužky % na měrné členy 2 obou prstencových siloměmých snímačů χ a dále je přenášena přes střižné plochy χ a 6 měrných členů 2 a je zachycena ložiskovými tělesy 11. přičemž deformace těchto střižných ploch jsou při zatížení měřenou sílou P snímány odporovými tenzometry χ a 8 a převedeny na výstupní elektrický signál. Zapojením odporových tenzometrů χ a 8 do Wheatstonova můstku se pak výstupní signál zvýší. Zpracováním samostatně provedených záznamů výstupních signálů ze všech aktivních střižných ploch lze stanovit velikost i směr působící síly.

Prstencového siloměmého snímače podle vynálezu je dále možno použít u válečkových a pásových dopravníků, zvedacích a transportních zařízení a rovněž i u všech dílů s čepovým uložením.

Předmět

Claims (1)

1. vynálezu

   244 097

   Prstencový siloměmý snímač, tvořený měrným členem a opatřený odporovými tenzometry, vyznačený tím, že na vnějším i vnitřním povrchu měrného členu (2) prstencového tvaru, je vytvořeno nejméně jedno vybrání (3 _f 4), vytvářející střižné plochy (5 /6), přes které jsou připevněny odporové tenzometry (7 (2) je uložen kroužek (9)·

   8), přičemž v měrném členu

   1 výkres