PL62126B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 25.11.1971 62126 KI. 42 k, 7/05 MKP GOI 1,1/22 CZYTELNI Wspóltwórcy wynalazku: Romuald'Gapski, Grzegorz Wasilewski Wlasciciel patentu: Politechnika Poznanska, Poznan (Polska) Silomierz elektrooporowy Przedmiotem wynalazku jest silomierz o wyso¬ kiej czulosci z czujnikami oporowymi.Stosowane silomierze elektrooporowe skladaja sie w najprostszym przypadku z walca stalowego, na którym naklejone sa paski tensometryczne. Silo¬ mierze zapewniajace bardziej korzystne warunki pomiaru posiadaja zamiast walca, stalowy cylin¬ der z naklejonymi wewnatrz tego cylindra paska¬ mi tensometrycznymi.W obu tych przypadkach element, na którym przykleja sie paski tensometryczne odksztalca §ie zgodnie z kierunkiem sily dzialajacej. W przypadku sciskania jest sciskany, a w przypadku rozciagania jest rozciagany. Taka konstrukcja silomierza umozliwia przyklejanie pasków tensometrycznych badz w ukladzie pólmostkowym, to jest jeden ten- sometr czynny, drugi bierny, badz w ukladzie pel¬ nego mostka — dwa tensometry czynne, dwa zas bierne.Czulosc tych silomierzy jest niewielka i mozna ja okreslic jako 1/4 dla ukladu pólmostkowego i 1/2 dla ukladu pelnego mostka w przyrównaniu do czulosci równej 1, jaka uzyskuje sie w przypadku sciskania lub rozciagania dwóch par pasków ten¬ sometrycznych podlegajacych przeciwnemu napre¬ zeniu.Znane sa równiez silomierze spelniajace ten wa¬ runek. W konstrukcji tych silomierzy zastosowano wstepne sprezenie czesci elementu, na którym na¬ kleja sie paski. Rozwiazanie to posiada jednak sze- 20 25 reg wad wynikajacych z wplywu zjawisk Teolo¬ gicznych materialu w czesci sprezonej silomierza na ostateczna wartosc sprezenia i warstwe kleju podczas procesu przyklejania i wysychania oraz z wplywu zjawisk Teologicznych warstwy kleju i pas¬ ków tensometrycznych bedacych stale w; stanie na¬ prezonym. Czulosc takiego silomierza wynosi okolo +l,8%o wskazan skali.Celem wynalazku nych wad, a szczególnie zwiekszenie w znacznym stopniu czulosci silomierza elektrooporowego, wprowadzenie automatycznej kompensacji zmian temperatury przez prace ukladu mostkowego pas¬ ków tensometrycznych w jednakowych warunkach, wreszcie wielocelowosc zastosowania miedzy inny¬ mi do pomiaru naciagu drutów i kabli w przypad¬ ku czujnika z osiowym otworem pracujacego na sciskanie jak równiez mozliwosc wyznaczania prze¬ biegu sil zmiennych, na przyklad drgan w przy¬ padku podlaczenia poprzez wzmacniacz do urzadze¬ nia rejestrujacego. Czulosc takiego silomierza jest nizsza od ±0,2%0 wartosci wskazan skali.Cel ten osiagnieto przez skonstruowanie silo¬ mierza elektrooporowego wedlug wynalazku, wT którym dwa elementy wykonane z tego samego materialu i posiadajace te sama powierzchnie przekroju poprzecznego podlegaja przy obciazeniu osiowym tym samym odksztalceniom, ale w kie¬ runkach przeciwnych. Przeciwnym naprezeniom podlegaja równiez odpowiednio rozmieszczone na 62 12662 126 3 Jych elementach pary pasków tensometrycznych, pracujace w równych warunkach.Przedmiot wynalazku uwidoczniono w przykla¬ dowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój osiowy silomierza pracujace¬ go na sciskanie, fig. 2 — przekrój osiowy silo¬ mierza pracujacego na rozciaganie, fig. 3 i 4 uklad rozmieszczania pasków na rozwinietych powierzch¬ niach elementów sciskanych i rozciaganych, nato¬ miast fig. 5 — uklad mostkowy pasków tensome¬ trycznych, stosowany w silomierzu wedlug wyna¬ lazku.Silomierz z przeznaczeniem do pracy na sciskanie wykonany najkorzystniej w ksztalcie cylindrycz¬ nym, posiada cylinder 1 zewnetrzny nosny, scis¬ kany, jednostronnie zamkniety o pogrubionej pod¬ stawie 2. Górna otwarta czesc 3 cylindra jest tak uksztaltowana (fig. 1), ze cylinder 4 wewnetrzny nosny, rozciagany zakonczony kolnierzem 5 za¬ wieszany jest na czesci 3 cylindra zewnetrznego przez ciasne pasowanie lub polaczenie gwintowe.Powierzchnie przekroju poprzecznego cylindrów I i 4 sa sobie równe. Cylinder 4 zamkniety jest u dolu pogrubionym dnem €. O to dno opiera sie wstawiony, luzno suwliwie pasowany trzpien 7 zakonczony kolnierzem posiadajacym wglebienie 9 na kulke 10 zapewniajaca osiowe sciskanie. Sruba II zabezpiecza cylinder 4 przed wysuwaniem i obrotem wzgledem cylindra 1. Otwór 12 przewier¬ cony wzdluz osi silomierza, pozwala na przeciaga¬ nie lin, drutów lub kabli w przypadku zastosowa¬ nia do pomiaru sily naciagu.W podstawie 2 cylindra 1 znajduje sie wywier¬ cony otwór 13 dla wyprowadzenia przewodów od pasków tensometrycznych, naklejonych na cylin¬ drach.Odmiana silomierza pracujaca na rozciaganie (fig. 2) posiada wewnatrz cylindrycznej obudowy 14, polaczonej z jednej strony z uchwytem 15, roz¬ ciagany pret 16. Pret posiada z jednej strony kol¬ nierzowe odsadzenie 17, pasowane suwliwie w obu¬ dowie 14, na którym spoczywa sciskany cylinder 18, o powierzchni przekroju poprzecznego równej powierzchni takiego przekroju preta 16.Odsadzenie 19 preta pasowane jest suwliwie w cylindrze 18. Sciskany cylinder 18 opiera sie dru¬ gim koncem o wewnetrzna powierzchnie kolnierza 20 obudowy 14. Przez otwór w kolnierzu 20 wy¬ prowadzona jest gwintowana koncówka 21 preta 16, poprzez która pierscieniem 22 dokonuje sie wza¬ jemnego polaczenia elementów 14, 16 i 18 z docis¬ kiem regulowanym tym pierscieniem, zabezpiecza¬ jacym ponadto wzajemny obrót tych elementów w czasie pracy silomierza. Uchwyt 23 polaczony jest z koncówka 21 preta.W kolnierzowym odsadzeniu 17 nawiercony jest otwór 24, a w uchwycie 15 otwór 25. Otwory te pozwalaja na wyprowadzenie przewodów od pas¬ ków tensometrycznych naklejonych na precie 16 i cylindrze 18.Tensometryczne paski y i f przykleja sie przy¬ kladowo najkorzystniej w ukladzie po dwa paski co 120° (fig. 3), na obwodzie sciskanych cylindrów 1 i 18, a paski y" i y"' przykleja sie na cylindrze 4 5 lub precie rozciaganym 16 w takim samym ukla¬ dzie (fig. 4). Polaczenie pasków tensometrycznych w uklad mostkowy, zapewniajace wysoka czulos S rzedu ±0,2%o wartosci wskazan skali, pokazane ni fig. 5, dokonuje sie z zachowaniem warunku, ze su • io ma tensometrycznych pasków y stanowi galaz a mostka, suma tensometrycznych pasków y' stanowi galaz a\ mostka, suma tensometrycznych pasków y" stanowi galaz /? mostka*,-* suma tensometrycz¬ nych pasków y'" stanowi galaz /?' mostka, a miejsca 15 polaczen galezi mostka a, b, c i d stanowia zaciski mostka (fig. 5).Ze wzgledu na wysoka czulosc, silomierze te ma¬ ja szczególne zastosowanie w badaniach nauko¬ wych do wyznaczania sil sciskajacych i rozciagaja.- 20 cych, zarówno statycznych, jak i dynamicznych oraz do precyzyjnych pomiarów sil naciagu lin, drutów i kabli. Prosta konstrukcja pozwala rów¬ niez na budowe tych silomierzy dla róznych war¬ tosci mierzonych sil. 25 PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Silomierz elektrooporowy skladajacy sie z ob¬ ciazanych osiowo zamknietych w obudowie, ele- 30 mentów cylindrycznych lub pretowych, na których naklejone sa paski tensometryczne, podlegajace na¬ prezeniom rozciagajacym i sciskajacym, przy czym paski te polaczone sa w uklad mostkowy, znamien¬ ny tym, ze zewnetrzny cylinder (1)* i wewnetrzny 35 cylinder (4) posiadaja równe powierzchnie przekro¬ ju poprzecznego i polaczone sa ze soba w ten spo¬ sób, ze na górnej otwartej czesci (3) cylindra (1) zawieszony jest cylinder (4) zakonczony kolnierzem (5), natomiast o dno tego cylindra opiera sie osa- 40 dzony suwliwie trzpien i(7), przy czym naklejone na zewnetrznym cylindrze (1) tensometryczne paski (y) stanowiace galaz (a) mostka i paski (y') stano¬ wiace galaz (a') mostka, a na wewnetrznym cy¬ lindrze (4) tensometryczne paski (y") i (ym) stano- 45 w^ce odpowiednio galaz (/?) i galaz (0'), podlegaja odpowiednio przeciwnym naprezeniom przy dzia¬ laniu sil sciskajacych na trzpien (7) i podstawe (2) zewnetrznego cylindra.

2. Silomierz wedlug zastrz. 1 znamienny tym, ze 50 paski tensometryczne naklejone sa odpowiednio pa¬ rami po trzy pary na elemencie sciskanym i pc trzy pary na oddzielnym elemencie rozciaganym i polaczone sa w uklad mostkowy.

3. Odmiana silomierza wedlug zastrz. 1 i 2 zna- 55 mienna tym, ze pret (16) polaczony jest z cylin¬ drem (18) tak, ze przy dzialaniu sily rozciagajacej przylozonej do uchwytów (15) i (23) pret ulega rozciaganiu a cylinder sciskaniu, przy czym na¬ klejone na precie i cylindrze paski tensometryczne 60 podlegaja odpowiednio przeciwnym naprezeniom.KI. 42 k, 7/05 62 126 MKP G 01 1, 1/22 9 jZ^TM ~4~~~~~~ W ' "— ""W Y M\\A MM uW( \W ¦ Hu/Tkl -^^ Br 2 ^^^|| || W y/?A——__ d rStI ^~~ ' ^ ttr^-\ 5 i M "~~^- ^ j H m 7 HW fili---L Hj^lH 4"3l l ciS—-Ul fi9.1 Flg.2 PL PL