CZ298400B6 - Teleso silového snímace - Google Patents

Abstract

Teleso silového snímace se vyznacuje tím, že za jeho krajními úchytnými cástmi (1) následují strídave oblasti (2) prechodové o nižší tuhosti a oblasti (3) tlumící o vyšší tuhosti až k vnitrní oblasti(4) merící o nižší tuhosti, na které jsou umísteny tenzometrické snímace. Tato konstrukce telesa silového snímace je v mericí oblasti (4) chránena proti nežádoucím vlivum imperfekcí, respektive výrobních nepresností nebo montážních predpetí a nepresností, vznikajících v úchytných cástech (1) telesasnímace, címž je stabilizováno cejchování silového snímace.

Description

Vynález se týká koncepce a tvaru měřicího tělesa silového snímače, Těleso snímače je na obou koncích opatřeno úchytnými částmi. Mezi úchytnými částmi je vytvořena měřicí oblast vhodná pro instalaci tenzometrických snímačů. Tato měřicí oblast musí být do značné míry' chráněna proti nežádoucím vlivům imperfekcí, respektive výrobních nepřesností nebo montážních předpětí 10 a nepřesností, vznikajících v úchylných částech tělesa snímače. Tyto imperfekce se s časem navíc mohou měnit - například změnou poměrů v ůchytných částech snímače a kdyby nebyl jejich vliv eliminován konstrukcí snímače, mohly by tyto imperfekce měnit významně a nepředvídatelně cejchování snímače, což je nežádoucí, protože silový snímač tím ztrácí schopnost přesně identifikovat silové zatížení.

Dosavadní stav těch niky

Silové snímače, osazené tenzometry využívají pro převod mechanických sil na úměrný elektrický 20 výstupní signál změny ohmického odporu tenzomefrů odvozené od změn tvaru měřicího tělesa snímače. Měrný člen silového snímače bývá nejčastěji vyroben z legované oceli splňující Hookeúv zákon a tenzometry v měřicí zóně snímače jsou přitmeleny. Elektrické tenzometrické obvody jsou vyhodnocovány měřicím zesilovačem, například tenzometrickou ústřednou a signály z nich zpracovávány a převáděny do uživatelských jednotek. Před vlivem imperfekcí, které 25 mohou vznikat v ůchytných částech silových snímačů bývají snímače jištěny jednak přísnými předpisy jejich montáže, dále nezbytným využitím speciálních ůchytných členů, například kloubových závěsů, a také i větší konstrukční délkou, aby měřicí oblast byla dále od úchytu a nežádoucí účinky uložení by pak pří podstatně větší celkové délce snímače mohly doznít před měřicí zónou osazenou tenzometry.

Silové snímače se obvykle prodávají pro jednoosé zatížení tahem nebo tlakem - eventuálně krutém. Pro multiaxiální zatížení se běžně silové snímače neprodávají, viz například katalogy renomovaných firem - například HBM, Vishay. Víceosé silové snímače, kterc identifikují například několika složkový, eventuálně úplný šesti složkový silový vektor v katalozích firem, klcré nabr 35 zejí silové snímače nejsou uváděny.

Podstata vynálezu

Eliminovat v měřicí oblasti snímače vliv náhodných imperfekcí z ůchytných částí silového snímače je možno vhodným tvarem měřicího tělesa silového snímače opatřeného tlumiči těchto imperfekcí podle tohoto vynálezu. Princip utlumení vlivu imperfekcí vznikajících v uložení ůchytných částí je založen na střídavém řazení oblastí nízké a vysoké tuhosti v konstrukci tělesa snímače. Za každým z krajních úchytů snímače následuje nejprve oblast přechodová o nízké 45 tuhosti, dále oblast tlumiče vysoké tuhosti, přičemž tato kombinace rozdílných tuhostí částí měřicího tělesa se může dále opakovat. Za těmito částmi tělesa silového snímače - uprostřed - se nalézá měřicí oblast nižší tuhosti, která je proti vlivu imperfekcí z ůchytných částí snímače technickým řešením aktivně chráněna. Vliv imperfekcí v uložení snímače se zejména za každou tužší oblastí tlumiče významně utlumuje v relativně krátkém úseku, proto i celková délka tělesa sníst) mače může být poměrně krátká.

Chování variant tvarů těles snímačů zatížených imperfekcemi bylo analyzováno principy numerické simulace - metodou konečných prvků, a proto jsou také závěr}' vyjadřující tohoto vynález měřicího tělesa podloženy. Vzájemné relace rozměrů jednotlivých částí těla snímače je možno

- 1 CZ 29S4GG dó podle uvedeného principu kombinace tuhostí jednotlivých částí snímače stanovit konkrétněji na základě dalších například pevnostních kritérií.

Přehled obrázků na vy křesech

Vynález je v principu formulován podle schéma na obr. 1. kde je znázorněn způsob řazení tuhostí konstrukce silového snímače.

V prostorovém zobrazení je na výkrese v obr, 2 znázorněna příkladná konkrétní konstrukce vynálezu silového snímače.

Příklady provedení vynálezu

Příkladná konstrukce vynálezu tělesa silového snímače se skládá zc souosých válcovitých tvarů jednotlivých oblastí snímače. Těleso snímače podle obrázků 2. 3 začíná úchytnou částí _L následuje přechodová oblast 2 o nižší tuhosti a menším vnějším průměru, dále oblast tlumiče 3 o vyšší tuhosti a větším vnějším průměru a pak měřicí oblast 4 nižší tuhosti a menším vnějším průměru přibližně o průměru osazení za úchylnými přírubami. Za měřicí oblastí následuje opět oblast tlumiče 3. dále přechodová oblast 2 a nakonec druhá úchytná část 1. Měřicí oblast je vhodná pro instalaci tenzometrických snímačů a je dlouhá tak, aby na ní bylo možno potřebné snímače prostorově umístit. Ostatní oblasti snímače mají šířky ve směru osy snímače srovnatelné se šířkami úchytných přírub.

Materiál tělesa silového snímače musí vyhovovat Hookeovu zákonu, aby bylo možno využít při muitiaxiální silové identifikaci superpozice.

Po osazení měřicího tělesa tenzometrickými snímači a ocejchování je snímač schopen podle způsobu tenzometrického osazení snímače měřit jednu, nebo více silových složek, kterými jc namáhán.

Průmyslová využite 1 nost

Těleso silového snímače podle vynálezu je schopno po instalaci tenzometrických obvodů a ocejchování sloužit jako silový snímač sc širokým použitím, který je svou konstrukcí podle vynálezu aktivně chráněný proti vlivu imperfckcí vznikajících v uložení jeho úchytných části.

— — on 4 A L7(HUU DU

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (2)

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Těleso silového snímače, vyznačující se t í m. že za jeho krajními úchylnými částmi (1) následují střídavě oblasti (2) přechodové o nižší tuhosti a oblasti (3) tlumící o vyšší tuhosti až k vnitřní oblasti (4) měřící o nižší tuhosti, na které jsou umístěny tenzometrické snímače.

2. Těleso silového snímače podle nároku 1, vyznačující sc tím. že má za každou krajní úchytnou částí (1) válcovitý tvar přechodové oblasti (2) menších vnějších průměrů a dále navazující válcovitý tvar tlumicí oblasti (3) větších vnějších průměrů a nakonec střední vnitřní oblast měřící (4) s menšími vnějšími průměry - na té jsou instalovány měřicí tenzometry.