PL200310B1

PL200310B1 - Sensor for measurement of axial forces

Info

Publication number: PL200310B1
Application number: PL348561A
Authority: PL
Inventors: Jerzy Gronostajski; Zbigniew Gronostajski; Karol Jaśkiewicz; Norbert Misiołek; Wojciech Weiler
Original assignee: Politechnika Wroclawska
Priority date: 2001-07-06
Filing date: 2001-07-06
Publication date: 2008-12-31
Also published as: PL348561A1

Abstract

Czujnik wykonany jest w postaci tulei pomiarowej (1) z naklejonym na jej zewnętrznej powierzchni układem tensometrów (2) i osadzonej osiowo pomiędzy pierwszym wałkiem (3) i drugim wałkiem (4). Pomiędzy tuleją pomiarową (1), a wałkami (3) i (4) są umieszczone gwintowane złącza redukcyjne (5) i (6).The sensor is made in the form of a measuring sleeve (1) with a strain gauge system (2) glued to its outer surface and mounted axially between the first shaft (3) and the second shaft (4). Threaded reduction connectors (5) and (6) are placed between the measuring sleeve (1) and the shafts (3) and (4).

Description

Przedmiotem wynalazku jest czujnik do pomiaru sił osiowych przenoszonych przez układ mechaniczny, stosowany zwłaszcza w plastometrach.The subject of the invention is a sensor for measuring axial forces transmitted by a mechanical system, used in particular in plastometers.

Znany z polskiego opisu patentowego nr 171525 czujnik do pomiaru sił osiowych w siłowniku zwłaszcza hydraulicznym, zaopatrzony jest w tłoczysko z gwintowanym końcem do nakręcania główki zakończonej przegubem i posiadający element pomiarowy z odkształcalnymi sprężyście ściankami zaopatrzonymi w przetworniki sygnału mechanicznego na elektryczny charakteryzuje się tym, że element pomiarowy wykonany jest w korpusie główki tłoczyska siłownika pomiędzy częścią gwintowaną a przegubem.The sensor known from the Polish patent specification No. 171525 for measuring axial forces in the actuator, especially in the hydraulic cylinder, is provided with a piston rod with a threaded end for screwing the head ending with a joint, and having a measuring element with elastically deformable walls provided with mechanical to electrical signal converters. measurement is made in the body of the cylinder piston rod head between the threaded part and the joint.

Znany z polskiego opisu patentowego nr 177123 czujnik do pomiaru sił osiowych stanowi dynamometr tensometryczny. Przeznaczony jest on do pomiaru sił osiowych, zwłaszcza zawieszeń rurociągów. Wykonany jest w postaci tulei pomiarowej z naklejonym na jej zewnętrznej powierzchni mostkiem tensometrycznym i posiadającej nagwintowane końce. W pierwszy nagwintowany koniec tulei pomiarowej jest wkręcony łącznik z dwoma o różnej średnicy, kołnierzami centrującym i prowadzącym, przy czym do kołnierza centrującego o mniejszej średnicy jest dociśnięta za pomocą nakrętki wkręcone w górną część łącznika, tuleja osłonowa wewnętrzna. W drugi nagwintowany koniec tulei pomiarowej jest wkręcony drugi łącznik, też z dwoma o różnej średnicy, kołnierzami centrującym i prowadzącym a do kołnierza centrującego o mniejszej średnicy jest dociśnięta za pomocą n^l^r^^tl^i nakręconej na górną część łącznika, tuleja osłonowa zewnętrzna. Ponadto na koniec drugiego łącznika jest nakręcona nakrętka kształtowa połączenia przegubowego, której górna powierzchnia posiada powierzchnię kulistą osadzoną przegubowo w pierścieniu trwale osadzonym w korpusie.The sensor for measuring axial forces known from the Polish patent specification No. 177123 is a strain gauge dynamometer. It is designed to measure axial forces, especially pipeline suspensions. It is made in the form of a measuring sleeve with a strain gauge bridge glued on its outer surface and with threaded ends. A connector with two different diameters, centering and guiding flanges, is screwed into the first threaded end of the measuring sleeve, while the centering collar of smaller diameter is tightened by a nut screwed into the upper part of the connector, and the inner protective sleeve. A second connector is screwed into the second threaded end of the measuring sleeve, also with two of different diameter, centering and guiding flanges, and it is pressed to the centering flange of a smaller diameter by means of n ^ l ^ r ^^ tl ^ and screwed on the upper part of the connector, the sleeve outer sheathing. Moreover, a shaped nut of the articulation connection is screwed onto the end of the second connector, the upper surface of which has a spherical surface articulated in a ring permanently seated in the body.

Istota czujnika polega na tym, że tuleja pomiarowa z naklejonym na jej zewnętrznej powierzchni układem tensometrów, jest osadzona osiowo pomiędzy pierwszym wałkiem i drugim wałkiem. Pomiędzy tuleją pomiarową a wałkami są umieszczone gwintowane złącza redukcyjne. Na co najmniej jednym końcu zewnętrznej powierzchni tulei pomiarowej są wykonane kołnierze. Oba gwintowe złącza redukcyjne mają kształt walca, na końcach którego są wykonane nagwintowane podtoczenia.The essence of the sensor lies in the fact that the measuring sleeve with the strain gauge system glued on its outer surface is axially mounted between the first shaft and the second shaft. There are threaded reduction couplings between the measuring sleeve and the shafts. Flanges are provided at at least one end of the outer surface of the measuring sleeve. Both threaded reduction couplings are cylindrical with threaded grooves at the ends.

Nowy czujnik do pomiaru sił osiowych zastosowany w plastometrze daje możliwość łatwej i szybkiej wymiany czujników oraz idealnie osiowego zamocowania w urządzeniu.The new sensor for measuring axial forces used in the plastometer enables easy and quick exchange of sensors and perfect axial mounting in the device.

Przedmiot wynalazku jest objaśniony na rysunku, który przedstawia przekrój czujnika do pomiaru sił osiowych.The invention is illustrated in the drawing which shows a cross-section of a sensor for measuring axial forces.

Czujnik do pomiaru sił osiowych wykonany jest w postaci tulei pomiarowej 1 posiadającej nagwintowane wewnętrznie końce. Na zewnętrznej powierzchni tulei 1 naklejony jest układ tensometrów 2. Tuleja pomiarowa 1 osadzona jest osiowo pomiędzy pierwszym wałkiem 3 i drugim wałkiem 4. Pomiędzy tuleją pomiarową 1 a pierwszym wałkiem 3 umieszczone jest pierwsze gwintowane złącze redukcyjne 5, a pomiędzy tuleją 1 a drugim wałkiem 4 drugie gwintowane złącze redukcyjne 6. Oba gwintowe złącza redukcyjne 5 i 6 mają kształt walca, na końcach, którego są wykonane nagwintowane podtoczenia. Dodatkowo na zewnętrznej powierzchni tulei pomiarowej 1 po obu jej końcach wykonane są wzmacniające kołnierze oporowe 7.The sensor for measuring the axial forces is made in the form of a measuring sleeve 1 having internally threaded ends. A system of strain gauges is glued to the outer surface of the sleeve 1. The measuring sleeve 1 is seated axially between the first shaft 3 and the second shaft 4. Between the measuring sleeve 1 and the first shaft 3 there is a first threaded reduction joint 5, and between the sleeve 1 and the second shaft 4 the second threaded reduction joint 6. The two threaded reduction joints 5 and 6 have the shape of a cylinder, at the ends of which there are threaded grooves. Additionally, on the outer surface of the measuring sleeve 1, at both its ends, there are reinforcing thrust collars 7.

Zależnie od wielkości sił osiowych przenoszonych przez układ mechaniczny stosuje się do ich pomiaru czujniki o różnych zakresach pomiarowych. Do ich mocowania służą dwuelementowe komplety gwintowych złączy redukcyjnych 5 i 6, posiadających z jednej strony gwinty mocujące i czopy zapewniające prowadzenie osiowe tulei pomiarowej 1 o wymiarach przystosowanych do wielkości przenoszonych sił. Przy dużych siłach przenoszonych należy zastosować kołnierze wzmacniające 7, które mogą być pominięte w przypadku sił małych.Depending on the magnitude of the axial forces transmitted by the mechanical system, sensors with different measuring ranges are used to measure them. Two-element sets of threaded reduction joints 5 and 6 are used for their mounting, having on one side mounting threads and pins ensuring axial guidance of the measuring sleeve 1 with dimensions adapted to the size of the transferred forces. For high transmission forces, reinforcing collars 7 should be used, which can be neglected in the case of small forces.

Claims

1. Sensor for measuring axial forces, made in the form of a measuring sleeve with threaded ends, with a strain gauge system glued on its outer surface, characterized in that the measuring sleeve (1) with a strain gauge system (2) glued on its outer surface is axially seated between a first shaft (3) and a second shaft (4), with threaded reduction couplings (5 and 6) provided between the measuring sleeve (1) and the shafts (3 and 4).

2. A sensor according to claim The method of claim 1, characterized in that flanges (7) are provided on at least one end of the outer surface of the measuring sleeve (1).

3. Sensor, according to zs ^^ tt ^^. A method as claimed in claim 1, characterized in that both threaded reduction joints (15 and 6) are cylindrical in shape, at the ends of which there are threaded grooves.