RU2500983C1 - Bench for calibration of strain elements - Google Patents
Bench for calibration of strain elements Download PDFInfo
- Publication number
- RU2500983C1 RU2500983C1 RU2012121697/28A RU2012121697A RU2500983C1 RU 2500983 C1 RU2500983 C1 RU 2500983C1 RU 2012121697/28 A RU2012121697/28 A RU 2012121697/28A RU 2012121697 A RU2012121697 A RU 2012121697A RU 2500983 C1 RU2500983 C1 RU 2500983C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- strain
- stand
- strain gauge
- bench
- components
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к тензометрии.The invention relates to measuring equipment, in particular to strain measurement.
Известно устройство для измерения деформаций и сил [АС РФ №2010155, G01B 7/18, опубл. 30.03.1994 г.], содержащее чувствительный элемент в виде упругого деформационного кольца с тензорезисторами, опорные стержни, жестко связанные с упругим деформационным кольцом в его диаметрально противоположных точках, регистратор выходных сигналов и устройство для регулировки предварительного натяжения чувствительного элемента, выполненное в виде рамы с двумя отверстиями - с микрометрической резьбой и гладким, расположенными в прямопротивоположных перемычках рамы. Посредством этих отверстий рама взаимодействует с двумя съемными опорными стержнями с шариковыми наконечниками, жестко связанными с упругим кольцом в прямопротивоположных местах. При этом соединительные элементы выполнены у одного стержня в виде микрометрического винта, а у другого - головки винта.A device for measuring deformations and forces is known [AC of the Russian Federation No.2010155, G01B 7/18, publ. 03/30/1994,] containing a sensing element in the form of an elastic deformation ring with strain gauges, support rods rigidly connected to the elastic deformation ring at its diametrically opposite points, an output signal recorder and a device for adjusting the prestressing of the sensitive element, made in the form of a frame with two holes - with micrometer thread and smooth, located in the directly opposite jumpers of the frame. Through these holes, the frame interacts with two removable support rods with ball tips rigidly connected to the elastic ring in directly opposite places. At the same time, the connecting elements are made in one rod in the form of a micrometer screw, and in the other - screw heads.
Основным недостатком изобретения является то, что его конструкция обеспечивает приложение измеряемой нагрузки только в одном направлении - на сжатие, что ограничивает область применения данного устройства при измерении сил и перемещений в различных системах, подвергающихся воздействию механических нагрузок.The main disadvantage of the invention is that its design provides the application of the measured load in only one direction - compression, which limits the scope of this device when measuring forces and displacements in various systems exposed to mechanical loads.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является градуировочный стенд [Пресс, И.М. Грузоподъемные машины: Методические указания к выполнению лабораторных работ / И.М. Пресс, В.И. Эвелеков. - СПб: СЗТУ, 2003. - 27 с.], состоящий из динамометра, подвешенного на специальной траверсе, тензоэлемента, нагрузочного винта, двух шарнирных переходников для крепления тензоэлемента к динамометру и нагрузочному винту.The closest technical solution, selected as a prototype, is a calibration stand [Press, I.М. Lifting machines: Guidelines for the implementation of laboratory work / I.M. Press, V.I. Evelekoff. - SPb: SZTU, 2003. - 27 p.], Consisting of a dynamometer suspended on a special traverse, a strain gauge, a load screw, two hinged adapters for attaching the strain gauge to a dynamometer and load screw.
В результате анализа были выявлены следующие недостатки стенда:As a result of the analysis, the following disadvantages of the stand were revealed:
- ограниченная область его применения - только для демонстрации основных принципов электротензометрического метода измерения деформаций и усилий в элементах крановых механизмов в лабораторных условиях;- limited scope of its application - only to demonstrate the basic principles of the electro-tensometric method for measuring deformations and forces in the elements of crane mechanisms in laboratory conditions;
- простейшая конструкция тензоэлемента обеспечивает приложение деформирующей нагрузки только в одном направлении (на растяжение);- the simplest design of the strain gauge ensures the application of the deforming load in only one direction (tensile);
- привязка стенда к одному конкретному рабочему месту в лабораторном помещении вследствие отсутствия собственной рамы, обеспечивающей перемещение стенда в пространстве и его мобильность.- the binding of the stand to one specific workplace in the laboratory room due to the lack of its own frame, ensuring the movement of the stand in space and its mobility.
Техническим результатом изобретения является расширение области практического применения стенда и тензоэлемента, обеспечение мобильности стенда.The technical result of the invention is the expansion of the field of practical application of the stand and the strain gauge, ensuring the mobility of the stand.
Технический результат достигается тем, что в стенде для градуировки тензоэлементов, содержащем динамометр ДПУ, тензоэлемент, механизм нагружения, шарнирный переходник и комплекс измерительно-регистрирующей аппаратуры, новым является то, что стенд содержит соединительные элементы и крепежные детали для фиксации тензоэлемента в трех пространственных положениях с целью нагружения его в направлении действия одной из трех соответствующих составляющих нагружающего усилия, а также последующей его разгрузки, в качестве механизма нагружения используется талреп, тензоэлемент оснащен съемным кронштейном для крепления одиночного режущего инструмента, все компоненты стенда, собранные в единую кинематическую цепь, размещаются на раме. Также, новым является то, что тензоэлемент представляет собой полую балку с наклеенными на нее тремя блоками тензорезисторов, каждый из которых воспринимает деформации тензоэлемента, создаваемые горизонтальной, вертикальной и боковой составляющими нагружающего усилия, а рама включает опору, вертикальную стойку, горизонтальную балку и укосины.The technical result is achieved by the fact that in the stand for calibrating the strain gauges containing the dynamometer DPU, strain gauge, loading mechanism, hinge adapter and a complex of measuring and recording equipment, it is new that the stand contains connecting elements and fasteners for fixing the strain gauge in three spatial positions with the purpose of loading it in the direction of action of one of the three corresponding components of the loading force, as well as its subsequent unloading, as a loading mechanism I use a lanyard, the strain gauge is equipped with a removable bracket for attaching a single cutting tool, all the components of the stand assembled into a single kinematic chain are placed on the frame. Also new is that the strain gauge is a hollow beam with three blocks of strain gauges glued to it, each of which perceives strain gauge deformations created by the horizontal, vertical and lateral components of the loading force, and the frame includes a support, a vertical strut, a horizontal beam and jibs.
Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «новизна». Признаки, отличающие заявляемое устройство от прототипа, не выявлены в других технических решениях и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию «изобретательский уровень».These differences allow us to conclude that the proposed technical solution meets the criterion of "novelty." Signs that distinguish the claimed device from the prototype are not identified in other technical solutions and, therefore, provide the claimed solution with the criterion of "inventive step".
Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 показан стенд для градуировки тензоэлементов с размещением компонентов в положении соответствующем градуировке горизонтальной составляющей нагружающего усилия; на фиг.2 - выносной элемент А фиг.1; на фиг.3 - стенд для градуировки тензоэлементов с размещением компонентов в положении соответствующем градуировке вертикальной составляющей нагружающего усилия; на фиг.4 - стенд для градуировки тензоэлементов с размещением компонентов в положении соответствующем градуировке боковой составляющей нагружающего усилия.The invention is illustrated by drawings. Figure 1 shows a stand for the calibration of strain elements with the placement of the components in a position corresponding to the graduation of the horizontal component of the loading force; figure 2 - remote element A of figure 1; figure 3 - stand for the calibration of strain elements with the placement of the components in a position corresponding to the graduation of the vertical component of the loading force; figure 4 - stand for the calibration of strain elements with the placement of the components in a position corresponding to the calibration of the lateral component of the loading force.
Стенд для градуировки тензоэлементов (фиг.1) включает раму, состоящую из опоры 1, стойки 2, балки 3, выполненных, например, из швеллера №10, а также укосин 4. На боковых полках швеллера в нижней части стойки 2 и передней части балки 3 выполнены отверстия 5 и 6. На горизонтальных поверхностях опоры 1 и балки 3 выполнены отверстия 7 и 8, расположенные на одной оси. Тензоэлемент 9 с закрепленным на нем кронштейном 10 посредством пластин 11 и шпилек 12, установленных в отверстиях 5 и отверстиях несущей плиты 13 тензоэлемента жестко крепится на стойке 2. Тензоэлемент 9 (фиг.2) представляет собой полую балку 14 с наклеенными на нее по определенной схеме тензорезисторами 15, расположенную под прямым углом к поверхности несущей плиты 13 и жестко закрепленную на ней. На свободном конце балки 3 (фиг.1) снизу посредством болта 16 вставленного в отверстие 8 и зафиксированного гайкой, закреплена вилка 17, в отверстиях которой установлен болт 18, продетый через верхнюю серьгу 19, несущую динамометр 20. Нижняя серьга 21 динамометра 20 посредством шарнирного переходника 22 и двух болтов с гайками, соединяет динамометр 20 с ушком талрепа 23, гак 24 которого находится в зацеплении со стержнем 25, вставленным в отверстия кронштейна 10.The stand for calibrating the strain gauges (Fig. 1) includes a frame consisting of a support 1, a
Стенд для градуировки тензоэлементов работает следующим образом.The stand for the calibration of strain elements works as follows.
Для градуировки горизонтальной составляющей нагружающего усилия все компоненты стенда размещаются на раме стенда в порядке, описанном выше (фиг.1). При этом все элементы кинематической цепи (КЦ) располагаются вдоль линии действия горизонтальной составляющей нагружающего усилия, приведенной к оси вращения режущего инструмента (например, дискового резца), при испытаниях размещаемого на валу в отверстиях кронштейна 10. При отсутствии натяга в КЦ вращением поворотного ранта производится совмещение отсчетной стрелки динамометра 20 с нулевым делением его шкалы. Затем, вращением муфты талрепа 23 в соответствующем направлении осуществляются пошаговое ступенчатое нагружение тензоэлемента до заданной величины и последующая его ступенчатая разгрузка с тем же шагом. Шаг нагружения и разгрузки контролируется по показаниям динамометра 20.To calibrate the horizontal component of the loading force, all components of the stand are placed on the frame of the stand in the manner described above (figure 1). In this case, all the elements of the kinematic chain (CC) are located along the line of action of the horizontal component of the loading force, reduced to the axis of rotation of the cutting tool (for example, a disk cutter), when testing is placed on the shaft in the holes of the
Для градуировки вертикальной составляющей нагружающего усилия (фиг.3), вилка 17 устанавливается на опоре 1 и крепится посредством болта 16, вставленного в отверстие 7 и зафиксированного гайкой. Тензоэлемент 9 с закрепленным на нем кронштейном 10 устанавливается несущей плитой 13 на горизонтальной поверхности балки 3 и жестко крепится на ней посредством пластин 11 и шпилек 12, установленных в отверстиях 6 и отверстиях несущей плиты 13. На свободных концах стержня 25 вставленного в отверстия кронштейна 10 навешаны тяги 26 и 27 имеющие на нижних концах отверстия, в которые вставлен стержень 28 находящийся в зацеплении с гаком 24 талрепа 23. На поверхности стержней 25 и 28 для предотвращения их осевого смещения, соскальзывания тяг 26 и 27 и смещения гака 24 талрепа 23 выполнены кольцевые проточки соответствующей ширины (на чертеже не показаны). Ушко талрепа 23 посредством шарнирного переходника 22 и двух болтов с гайками соединено с верхней серьгой 19, несущей динамометр 20. Нижняя серьга 21 посредством продетого через нее болта 18 соединена с вилкой 17. Таким образом, все элементы КЦ располагаются вдоль линии действия вертикальной составляющей нагружающего усилия, приведенной к оси вращения режущего инструмента (например, дискового резца), при испытаниях размещаемого на валу в отверстиях кронштейна 10. Градуировка тензоэлемента по вертикальной составляющей нагружающего усилия осуществляется в порядке, аналогичном порядку, описанному для варианта с горизонтальной составляющей.To calibrate the vertical component of the loading force (Fig. 3), the
Для градуировки боковой составляющей нагружающего усилия (фиг.4) тензоэлемент 9 с закрепленным на нем кронштейном 10 посредством двух шпилек 12, установленных в отверстиях несущей плиты 13 и отверстиях дополнительных кронштейнов 29 жестко крепится в нижней части стойки 2 рамы стенда, при этом ось отверстий в кронштейне 10 совпадает с осью отверстий 7 и 8. Вилка 17, динамометр 20 и талреп 23 размещены на раме в порядке аналогичном порядку, описанному для градуировки горизонтальной составляющей усилия резания. В нижнем резьбовом отверстии муфты талрепа 23 вместо гака 24 установлена шпилька 30 пропущенная через отверстия кронштейна 10 и зафиксированная снизу гайкой 31 упирающейся в шайбу 32. Таким образом, все элементы КЦ располагаются вдоль линии действия боковой составляющей нагружающего усилия, приведенной к оси вращения режущего инструмента (например, дискового резца), при испытаниях размещаемого на валу в отверстиях кронштейна 10. Градуировка тензоэлемента по боковой составляющей нагружающего усилия осуществляется в порядке, аналогичном порядку, описанному для варианта с горизонтальной составляющей.To calibrate the lateral component of the loading force (Fig. 4), the
Запись, хранение и обработка значений усилий воспринимаемых тензоэлементом осуществляется комплексом измерительно-регистрирующей аппаратуры, компонентами которого, кроме тензоэлемента, являются тензометрический усилитель, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), программный продукт, обеспечивающий работу АЦП, и персональный компьютер с монитором (на чертеже не показаны). Полученные диаграммы усилий подлежат дальнейшей обработке.Recording, storage and processing of stress values perceived by the strain gauge is carried out by a complex of measuring and recording equipment, the components of which, in addition to the strain gauge, are a strain gauge amplifier, an analog-to-digital converter (ADC), a software product that ensures the operation of the ADC, and a personal computer with a monitor (not shown shown). The resulting force diagrams are subject to further processing.
Стенд для градуировки тензоэлементов может быть размещен в любом удобном месте лабораторного или аудиторного помещения и использоваться для демонстрации студентам основных принципов электротензометрического метода измерения деформаций и усилий в элементах различных механизмов, а также может быть перемещен к месту расположения специального стенда для испытания рабочих органов землеройных машин (например, в неотапливаемое помещение при проведении низкотемпературных исследований) и использоваться на подготовительном этапе научно-исследовательских работ для градуировки тензоэлемента, который при установке на специальный стенд позволяет определять три составляющие усилия, возникающего на испытуемом инструменте при его взаимодействии с разрушаемой средой.The strain gauge calibration stand can be placed in any convenient place in the laboratory or classroom and used to demonstrate to students the basic principles of the electro-tensometric method of measuring deformations and forces in elements of various mechanisms, and can also be moved to the location of a special stand for testing the working bodies of earthmoving machines ( for example, in an unheated room during low-temperature studies) and used at the preparatory stage of scientific and research work for the calibration of the strain gauge, which, when installed on a special stand, allows you to determine the three components of the force arising on the test instrument during its interaction with the destructible medium.
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет расширить область практического применения стенда и тензоэлемента, а также обеспечить мобильность стенда.Thus, the proposed technical solution allows you to expand the field of practical application of the stand and strain gauge, as well as to provide mobility of the stand.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012121697/28A RU2500983C1 (en) | 2012-05-25 | 2012-05-25 | Bench for calibration of strain elements |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012121697/28A RU2500983C1 (en) | 2012-05-25 | 2012-05-25 | Bench for calibration of strain elements |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2500983C1 true RU2500983C1 (en) | 2013-12-10 |
Family
ID=49711124
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012121697/28A RU2500983C1 (en) | 2012-05-25 | 2012-05-25 | Bench for calibration of strain elements |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2500983C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU344259A1 (en) * | Ю. В. Вадецкий , Б. И. Окунь | DEVICE FOR TARING A SHORT-SENSOR SENSOR | ||
SU1532837A2 (en) * | 1988-04-25 | 1989-12-30 | Коми Государственный Проектный И Научно-Исследовательский Институт Лесной Промышленности | Bed for testing crane structural components |
SU1194130A1 (en) * | 1984-04-03 | 1997-08-20 | Б.С. Дубов | Method of calibrating strain-measuring balance |
-
2012
- 2012-05-25 RU RU2012121697/28A patent/RU2500983C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU344259A1 (en) * | Ю. В. Вадецкий , Б. И. Окунь | DEVICE FOR TARING A SHORT-SENSOR SENSOR | ||
SU198022A1 (en) * | Государственный научно исследовательский институт машиноведйВК отр | DEVICE FOR TARING HEAT-RESISTANT HEAT SENSORS | ||
SU1194130A1 (en) * | 1984-04-03 | 1997-08-20 | Б.С. Дубов | Method of calibrating strain-measuring balance |
SU1532837A2 (en) * | 1988-04-25 | 1989-12-30 | Коми Государственный Проектный И Научно-Исследовательский Институт Лесной Промышленности | Bed for testing crane structural components |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Пресс И.М. Грузоподъемные машины: Методические указания к выполнению лабораторных работ / Пресс И.М., Эвелеков В.И. - СПб.: СЗТУ, 2003, 27 с. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101571441B (en) | Six-dimension force sensor calibration device with medium measurement range | |
CN109723910B (en) | Tool for quantitatively installing, detecting and adjusting support and hanger and method for measuring load of support and hanger by using tool | |
JP6174323B2 (en) | System and method for aligning a specimen with a load | |
CN203443732U (en) | Lever and dead weight compound force standard machine | |
US4292835A (en) | Calibration apparatus and method for strain measuring instruments | |
CN107860506A (en) | A kind of spoke tension force measuring device | |
CN111366988A (en) | Component type drilling strain gauge complete machine detection platform controlled by six degrees of freedom | |
RU2500983C1 (en) | Bench for calibration of strain elements | |
CN205483363U (en) | Unmanned aerial vehicle motor power survey head | |
CN103293058A (en) | Crack monitoring device and crack monitoring method | |
RU152733U1 (en) | STAND FOR TESTING REINFORCED CONCRETE ELEMENTS FOR BENDING WITH STATIC LOADING | |
CN114593665B (en) | Indoor complete machine calibration device of vertical drilling strain gauge | |
Fairburn et al. | A prototype system for testing force platform dynamic performance | |
RU2247952C2 (en) | Dynamometer | |
RU145007U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING SUPPORT REACTIONS | |
CN109186498A (en) | A kind of integrated correction device | |
RU172393U1 (en) | BENCH FOR TESTING REINFORCED CONCRETE ELEMENTS WITH COMPRESSION AND SHORT DYNAMIC TURNING | |
RU142021U1 (en) | STAND FOR ADJUSTING AND CHECKING THE OPERATION OF TENZOMETRIC SENSORS | |
KR20190027067A (en) | Test apparatus of characteristic of wheel dynamometer | |
RU174678U1 (en) | DEFORMATION SENSOR | |
RU156561U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING SUPPORT REACTIONS | |
RU2313775C1 (en) | Laboratory bench for measuring of mass, coordinates of the center of the mass and the powers influencing an object | |
CN109883611A (en) | A kind of easy force sensor caliberating device and method | |
RU192272U1 (en) | A STAND FOR MEASURING THE INERTIES OF AGRICULTURAL MACHINES | |
CN212254467U (en) | Intelligent sensor model machine testing device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180526 |