CS251175B1

CS251175B1 - Cutting dynamometric element with resistance strain gauges

Info

Publication number: CS251175B1
Application number: CS851585A
Authority: CS
Inventors: Antonin Fiala; Pavel Macura
Original assignee: Antonin Fiala; Pavel Macura
Priority date: 1985-03-06
Filing date: 1985-03-06
Publication date: 1987-06-11
Also published as: CS158585A1

Abstract

Účelem řešení je zvýšení přesnosti měření i při nerovnoměrném rozloženi měrných tlaků na stykových plochách siloměrného členu při současném snížení jeho stavební výšky. Uvedeného účelu se dosáhne střihovým siloměrným členem tvořeným tělesem, v jehož horní i dolní části jsou vytvořena vybrání, vytvářející ve směru působení síly "F" nejméně jednu střižnou glochu, kde v tělese je v místě jeho střižné plochy vytvořen nejméně jeden otvor, jehož osa je rovnoběžná s osou tělesa, přičemž na stěně tohoto otvoru je přes střižné plochy připevněn odporový tenzometr.'The solution is to increase accuracy measurement even with uneven distribution pressures at the contact points of the load cell member while decreasing its building heights. This purpose is achieved a shear force member formed a body at the top and bottom of which are recesses formed in the direction applying a force "F" of at least one shear gloch, where there is a shear in the body at least one aperture, whose axis is parallel to the body axis, taking on the wall of this hole is resistive over the cutting surfaces strain gauge. '

Description

Vynález se týká konstrukčního řešení střihového siloměrného členu s odporovými tenzometry k měření statických i dynamických sil, například ve válcovnách, a řeší zvýšení přesnosti měření i. při nerovnoměrném rozložení měrných tlaků na stykových plochách silomčrného členu při současném snížení jeho stavební výšky.The present invention relates to a structural design of a shear force transducer with resistance strain gauges for measuring static and dynamic forces, for example in rolling mills, and to an increase in the measurement accuracy by the uneven distribution of specific pressures on the contact faces of the force transducer.

Dosud známé tenzometrické siloměmé členy jsou založeny na principu měření tahových, tlakových nebo ohybových napětí na těchto členech různých konstrukčních tvarů. U střihových siloměmých členů je měřená síla přenášena rovinnými střižnými plochami a odporové tenzometry jsou lepeny v místech průsečnic přístupných čelních ploch a střižných rovin.The prior art strain gauge load cells are based on the principle of measuring tensile, compressive or bending stresses on these members of various construction shapes. In the case of shear load cells, the measured force is transmitted by planar shear surfaces and resistance strain gauges are glued at the intersections of accessible front surfaces and shear planes.

-Nevýhodou dosavadních střihových siloměmých členů je, že jejich správná funkce a přesnost měření je výrazně ovlivněna nerovnoměrností rozložení měrných tlaků na stykových plochách těchto členů, přičemž je nutno použít mimořádně tuhých a rovněž i rozměrných podložek s velmi kvalitně obrobenými stykovými plochami, které dosedají na stejně kvalitně obrobené dosedací plochy siloměmého členu, z čehož vyplývá požadavek na značnou stavební výšku pro jeho zabudování, což znemožňuje jeho použití v některých stávajících zařízeních, a u nově navrhovaných zařízení zvyšuje jejich hmotnost. Další nevýhodou těchto střihových siloměmých členů je možnost použití jen rovinných střižných ploch s volně přístupnými čelními plochami pro nalepení odporových tenzometrů.-The disadvantage of the current shear load cells is that their correct function and measurement accuracy is greatly influenced by the unevenness of the distribution of specific pressures on the contact surfaces of these members, and it is necessary to use extremely rigid and also large pads with high quality machined contact surfaces. well machined bearing surfaces of the silicon member, which implies a considerable height for its installation, which makes it impossible to use it in some existing equipment and increases their weight for newly designed equipment. A further disadvantage of these shear load cells is the possibility of using only plain cutting surfaces with free accessible faces for bonding resistance strain gauges.

Uvedené nevýhody odstraňuje střihový siloměmý členThese drawbacks are eliminated by the shear load cell

251 175251 175

s odporovými tenzometry podle vynálezu, tvořený tělesem, v jehož horní i dolní části jsou vytvořena vybrání, vytvářející ve směru působení síly nejméně jednu střižnou plochu, jehož podstata spočívá v tom, že v tělese je v místě jeho střižné plochy vytvořen nejméně jeden otvor, jehož osa je rovnoběžná s osou tělesa, přičemž na stěně tohoto otvoru je přes střižné plochy připevněn odporový tenzometr.with resistance strain gauges according to the invention, consisting of a body in which both recesses are formed in the upper and lower parts, providing at least one shear surface in the direction of force application, characterized in that at least one hole is formed in the body the axis is parallel to the axis of the body, and a resistance strain gauge is attached to the wall of the opening through the shear surfaces.

Výhodou střihového siloměmého členu podle vynálezu je možnost lepení odporových tenžometrů v libovolných místech střižných ploch a v libovolném počtu vytvořených otvorů, které mohou být jak slepé, tak i průchozí, což umožňuje zvýšení přesnosti měření i při nerovnoměrném rozložení měrných tlaků na stykových plochách siloměmého členu a podložek a tím i možnost použití méně tuhých podložek při menší potřebné stavební výšce pro jeho uložení. Skutečnost, že je možno použít střihových ploch různých tvarů, má za následek, že i tvar střihového siloměmého členu může být libovolný, například válcový, prstencový a podobně. Další jeho výhodou je, že při použití jednotného rozměru otvoru ve střižných plochách je možno použít stejné přípravky pro lepení odporových tenžometrů pro silomomé členy s libovolným nominálním zatížením a rozměry.The advantage of the shear load cell according to the invention is that it is possible to bond the resistance tensiometers at any point of the shear surfaces and in any number of holes that can be both blind and through, which allows to increase measurement accuracy even with uneven distribution of specific pressures on the contact surfaces. washers and hence the possibility of using less rigid washers at a lower construction height needed for its placement. The fact that shear surfaces of different shapes can be used has the consequence that the shape of the shear load cell can also be arbitrary, for example cylindrical, annular and the like. Another advantage is that when using a uniform opening dimension in the shear surfaces, the same jigs can be used for bonding resistance tensiometers for load cells with arbitrary nominal loads and dimensions.

Na přiloženém výkresu je znázorněno příkladné provedení střihového siloměmého členu podle vynálezu, kde obr. 1 je jeho nárys, kreslený ve svislém řezu a obr. 2 je pohled na siloměmý člen zdola.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In the accompanying drawing, an exemplary embodiment of a shear load cell according to the invention is shown, wherein FIG. 1 is a front elevational view thereof;

Střihový siloměmý člen s odporovými tenzometry podle příkladného provedení sestává z tělesa 2 kruhového průřezu, uloženého na kruhové silnostěnné podložce 2, v jehož horní čas ti je vytvořeno středové vybrání 4 ^a vnější vybrání 2 a v dolní části vybrání 6, která vytvářejí ve směru působení síly ” F ” střižné plochy 2· V místě každé střižné plochy 2 jsou v tělese 2 ze,spodu vytvořeny dva slepé otvory 8, jejichž osa je rovnoběžná s osou tělesa 2, ^a které jsou ^rmetrioky uspořádané od svislé osy tělesa 2, přičemž dvojice těchto slepých otvorů 8 každé střižné plochy 2 jsou vůči sobě pootočeny oThe shear load cell with resistive strain gauges according to an exemplary embodiment consists of a body 2 of circular cross section, supported on a circular thick-walled support 2, at the upper time t1 of which a central recess 4 ^{and an} outer recess 2 and a lower recess 6 are formed. At the location of each cutting surface 2, two blind holes 8 are formed in the body 2 from below, the axis of which is parallel to the axis of the body 2, ^and which are methirrons arranged from the vertical axis of the body 2, the blind holes 8 of each cutting surface 2 are pivoted relative to one another

251 175 stupňů. Ve slepých, otvorech 8 jsou na jejich stěnách přes střižné plochy 2 připevněny aktivní a kompenzační odporové tenzometry £ a 2· V alternativním provedení mohou otvory 8 být vytvořeny jako průchozí.251 175 degrees. In the blind holes 8, active and compensating resistance strain gauges 4 and 2 are mounted on their walls over the cutting surfaces 2. In an alternative embodiment, the holes 8 may be formed as through-holes.

Při měření, například válcovacích sil, se střihový siloměrný člen podle vynálezu vloží do stojanu válcovací stolice a přes kruhovou silnostěnnou podložku 2 se zatíží tlakovou sílou ” P ”, Zatížení je přenášeno střižnými plochami 2 ^a hlavní deformace o různých znaménkách umožňují použít aktivní a současně kompenzační odporové tenzometry 2» 2** které umístěním ve slepých otvorech 8 tělesa 2 přenášejí tlakovou sílu ” P působící na dosedací plochy siloměmého clenu, na měřený výstupní signál tohoto snímače· Zapojením odporových tenzometrů 2» 2*ůo Wheatstonova můstku se výstupní signál zvýší. Aby se dosáhlo omezení vlivu různých podmínek vnějšího zatížení, je využito většího počtu otvorů 8 pro snímání deformací na střižných plochách 2 odporovými tenzometry, zapojenými do jednoho měřicího obvodu.When measuring, for example rolling forces, the shear force transducer according to the invention is inserted into the stand of the rolling stand and is loaded with a pressure force "P" over the circular thick-walled washer 2, the load is transmitted by the shear surfaces 2 ^. resistive strain gauges 2 »2 ** which, by placing in the blind holes 8 of the body 2, transmit the compressive force P acting on the bearing surfaces of the load cell to the measured output signal of this sensor · By connecting resistive strain gauges 2» 2 * to Wheatstone bridge. In order to limit the influence of different external load conditions, a plurality of apertures 8 for sensing deformations on the shear surfaces 2 are utilized by resistance strain gauges connected to one measuring circuit.

Střihového siloměrného členu podle vynálezu je dále možno použít k měření statických i dynamických sil v lisovnách, na jeřábech, k vážení a podobně.The shear force transducer according to the invention can also be used to measure both static and dynamic forces in dies, cranes, weighing and the like.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Shear force transducer with resistive strain gauges, consisting of a body in which upper and lower parts are provided with recesses forming at least one cutting surface in the direction of force application, characterized in that in the body (1), at its cutting surface (7) is formed at least one opening (8), the axis of which is parallel to the axis of the body (1), and a resistance strain gauge (3, 3?) is attached to the wall of the opening (8) via the shear surfaces (7).