RU2655032C1 - Cord tension determinating device - Google Patents
Cord tension determinating device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2655032C1 RU2655032C1 RU2016147648A RU2016147648A RU2655032C1 RU 2655032 C1 RU2655032 C1 RU 2655032C1 RU 2016147648 A RU2016147648 A RU 2016147648A RU 2016147648 A RU2016147648 A RU 2016147648A RU 2655032 C1 RU2655032 C1 RU 2655032C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cord
- tension
- clamps
- indenter
- load
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/08—Measuring force or stress, in general by the use of counterbalancing forces
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/04—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands
Abstract
Description
Изобретение относится к портативной измерительной технике и может использоваться для измерения натяжений элементов вантовых конструкций, таких как, например, текстильные элементы крупногабаритных раскрываемых рефлекторов, выполненные из арамидных волокон, стропы подвесных крыш и шатров и т.п.The invention relates to portable measuring equipment and can be used to measure the tension of cable-stayed structural elements, such as, for example, textile elements of large-sized disclosed reflectors made of aramid fibers, slings of suspended roofs and tents, etc.
В настоящее время разрабатываются и создаются космические спутниковые антенны с диаметром отражающей поверхности достигающей нескольких десятков метров. Настройка и корректировка отражающей поверхности спутниковой антенны выполняется с помощью текстильных элементов - шнуров. Чем точнее определяется натяжение шнура, тем точнее можно настроить (определить) форму отражающей поверхности. В связи с этим важными являются вопросы измерения натяжения вантовых элементов.At present, space satellite antennas with a diameter of a reflecting surface reaching several tens of meters are being developed and are being created. Adjustment and adjustment of the reflecting surface of a satellite dish is carried out using textile elements - cords. The more accurately the cord tension is determined, the more accurately you can adjust (determine) the shape of the reflective surface. In this regard, the issues of measuring the tension of cable-stayed elements are important.
Известно устройство переносного измерителя натяжения гибких длинномерных изделий [1], включающее блок обработки, индикации и хранения информации, размещенный в протяженной балке со встроенным чувствительным элементом в виде тензодатчика и с тремя опорами - центральной и концевыми, рычажный механизм для создания изгиба измеряемого изделия. Измеритель имеет фиксатор положения на измеряемом изделии, выполненный в виде скобы с винтовым прижимом, фиксатор и рычажный элемент установлены на центральной опоре, выполненной подвижной в направлении, перпендикулярном продольной оси с возможностью рабочего контакта центральной и концевых опор с измеряемым изделием по одну его сторону от продольной оси, а концевые опоры выполнены неподвижными.A device is known for a portable tension meter for flexible long products [1], which includes a processing, display and information storage unit located in an extended beam with a built-in sensitive element in the form of a strain gauge and with three supports - central and end, a linkage mechanism for creating a bend of the measured product. The meter has a position lock on the measured product, made in the form of a bracket with a screw clamp, the clamp and the lever element are mounted on a central support, made movable in a direction perpendicular to the longitudinal axis with the possibility of working contact of the central and end supports with the measured product on one side of the longitudinal axis, and end supports are made stationary.
Известно устройство для измерения натяжения проводов и тросов [2], состоящее из рамы с тремя опорными элементами, два из которых расположены по концам рамы, а третий - посередине ее, при этом на одном из указанных концевых опорных элементов установлено нажимное рычажное устройство, на другом - устройство для зажима провода, а средний представляет собой выполненный в виде тензометрического датчика упругий элемент, связанный с аналого-цифровым преобразователем, который посредством устройства беспроводной технологии передачи данных соединен с переносным блоком обработки и индикации натяжения провода. При этом концевой опорный элемент с нажимным рычажным устройством выполнен в виде стойки с регулирующими отверстиями для выбора диаметра провода. Устройство дополнено датчиком температуры окружающего воздуха, установленного на раме и соединенного с аналого-цифровым преобразователем.A device for measuring the tension of wires and cables [2], consisting of a frame with three supporting elements, two of which are located at the ends of the frame, and the third - in the middle of it, while one of these end supporting elements has a push lever device, on the other - a device for clamping the wire, and the middle one is a resilient element made in the form of a strain gauge sensor connected to an analog-to-digital converter, which, by means of a device for wireless data transmission technology, n with a portable unit for processing and indicating the tension of the wire. In this case, the end support element with a push lever device is made in the form of a rack with control holes for selecting the diameter of the wire. The device is supplemented by an ambient temperature sensor mounted on the frame and connected to an analog-to-digital converter.
Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической реализации является устройство для измерения натяжения проводов и тросов [3], состоящее из рамы с тремя опорными элементами, два из которых расположены по концам рамы, а третий посредине ее, при этом на одном из указанных концевых опорных элементов установлено нажимное рычажное устройство, на другом - устройство для зажима провода, а средний представляет собой упругий элемент, связанный со стрелочным индикатором перемещений. Упомянутый упругий элемент выполнен в виде кольца из пружинной стали, а концевой опорный элемент с нажимным рычажным устройством выполнен в виде стойки с регулирующими отверстиями для выбора диаметра провода.Closest to the proposed device for technical implementation is a device for measuring the tension of wires and cables [3], consisting of a frame with three support elements, two of which are located at the ends of the frame, and the third in the middle, at one of these end support elements a push lever device is installed, on the other - a device for clamping the wire, and the middle is an elastic element associated with a direction indicator of movement. The said elastic element is made in the form of a ring of spring steel, and the end support element with a push lever device is made in the form of a rack with control holes for selecting the diameter of the wire.
Недостатком данного устройства является отсутствие защемления на границах измеряемого участка шнура, что вносит дополнительную погрешность в величину натяжения тонких шнуров. Также постоянный и не связанный с величиной натяжения шнура прогиб может повредить шнурам со стеклянным сердечником с небольшими радиусами изгиба.The disadvantage of this device is the absence of pinching at the borders of the measured portion of the cord, which introduces an additional error in the amount of tension of thin cords. Also, a constant deflection that is not related to the amount of cord tension can damage glass cord cords with small bending radii.
Техническим результатом является разработка простого портативного устройства для определения натяжения шнура любого диаметра, основанного на методике локального деформирования.The technical result is the development of a simple portable device for determining the tension of a cord of any diameter, based on the method of local deformation.
Технический результат достигается тем, что разработано устройство для определения натяжения шнура, включающее шнур с зажимами по краям и центральный индентор, установленный на стрелочном индикаторе перемещений. На середине предварительно натянутого шнура приложено поперечное нагружение, выполненное из последовательно установленных на индикаторе перемещений индентора, пружины и спускового механизма, при этом устройство содержит систему позиционирования нагружения в виде зубчато-винтовой передачи, соединяющей опорную площадку стрелочного индикатора перемещений и управляющую гайку, причем зажимы предварительно натянутого шнура изготовлены из материала с высоким коэффициентом трения, а сила предварительного натяжения шнура определяется по формулеThe technical result is achieved by the fact that a device has been developed for determining the tension of the cord, including a cord with clamps along the edges and a central indenter mounted on a pointer indicator of movements. In the middle of the pre-tensioned cord, lateral loading is applied, made of indenter, spring and trigger mechanism sequentially installed on the indicator of movement, the device comprising a load positioning system in the form of a gear-screw transmission connecting the support pad of the direction indicator of movement and the control nut, and the clamps are preliminarily the tensioned cord is made of a material with a high coefficient of friction, and the pre-tensioning force of the cord is determined by formula
где F - сила предварительного натяжения шнура, Н;where F is the force of the preliminary tension of the cord, N;
Р - поперечная нагрузка, Н;P is the transverse load, N;
H - максимальный прогиб шнура, м;H is the maximum deflection of the cord, m;
S - площадь поперечного сечения шнура, м2;S is the cross-sectional area of the cord, m2;
Е - модуль упругости шнура, Па;E is the elastic modulus of the cord, Pa;
L=2*l 0 - длина части шнура, расположенной между зажимами, м.L = 2 * l 0 - the length of the part of the cord located between the clamps, m
Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На Фиг. 1 показано устройство определения натяжения шнура: 1 - зажимы, 2 - пружина, 3 - стрелочный индикатор перемещения часового типа, 4 - индентор, 5 - система позиционирования иидентора, 6 - спусковой механизм.In FIG. 1 shows a device for determining the tension of the cord: 1 - clamps, 2 - spring, 3 - dial indicator of movement of the watch type, 4 - indenter, 5 - positioning system of the indenter, 6 - trigger.
На Фиг. 2 показана схема зажатия шнура: 7 - шнур; 8 - точка приложения нагрузки; 1 - зажимы.In FIG. 2 shows a diagram of the clamping of the cord: 7 - cord; 8 - load application point; 1 - clamps.
На Фиг. 3 показан вид сбоку (в разрезе) расположения на шпуре цилиндрических зажимов и точку приложения поперечной нагрузки: 7 - шнур; 8 - точка приложения поперечной нагрузки; 1 - зажимы.In FIG. 3 shows a side view (in section) of the location on the hole of cylindrical clamps and the point of transverse load application: 7 - cord; 8 - point of transverse load application; 1 - clamps.
Пример реализации устройстваDevice implementation example
В качестве примера конкретного выполнения был проведен эксперимент по определению натяжения образца шнура ШРА 2-65 М со стеклянным сердечником. Для эксперимента было взяты 5 образцов шнура длиной 300 мм. Каждый из них предварительно вывешен под выравнивающей нагрузкой 0,3 кгс. После вывешивания шнуры закрепляются в неподвижной раме, прилагая растягивающую нагрузку 2 кгс.As an example of a specific implementation, an experiment was carried out to determine the tension of a sample of a 2-65 M ball joint with a glass core. For the experiment, 5 cord samples 300 mm long were taken. Each of them is pre-posted under a leveling load of 0.3 kgf. After hanging the cords are fixed in a fixed frame, applying a tensile load of 2 kgf.
Применение устройства на экспериментальном образце выглядит следующим образом:The use of the device on an experimental sample is as follows:
1) Взвести пружину (2).1) Cock the spring (2).
2) Натянутый шнур закрепляется в зажимах прибора (1) таким образом, чтобы не прилагать дополнительной нагрузки к образцу.2) The tensioned cord is fixed in the clamps of the device (1) so that there is no additional load on the sample.
3) Управляющей гайкой (5) системы позиционирования подвести индентор (4) до касания со шнуром и обнулить значения на стрелочном индикаторе перемещений часового типа (3).3) Drive the indenter (4) with the control nut (5) of the positioning system until it touches the cord and reset the values on the dial gauge of movement type (3).
4) Прикладывать поперечную нагрузку к образцу нажатием на спусковой механизм (6), высвобождая пружину (2).4) Apply a lateral load to the sample by pressing the trigger (6), releasing the spring (2).
5) Измерить прогиб и вычислить величину натяжения шнура по заданной формуле. В таблице 1 приведены результаты эксперимента.5) Measure the deflection and calculate the value of the cord tension according to the given formula. Table 1 shows the experimental results.
Предлагаемое устройство для определения натяжения шнура, основанное на их локальном деформировании, является простым и достаточно точным. Также данное устройство может быть использовано для измерения натяжения элементов других конструкций, например, в архитектуре, легкой и текстильной промышленности.The proposed device for determining the tension of the cord, based on their local deformation, is simple and quite accurate. Also, this device can be used to measure the tension of elements of other structures, for example, in architecture, light and textile industries.
Полученные результаты показывают, возможность применение разработанного устройства для определения натяжения шнура.The results obtained show the possibility of using the developed device to determine the cord tension.
ЛИТЕРАТУРАLITERATURE
1. Заявка на патент 82037, РФ, G01L 5/04, Сидоров Олег Алексеевич (RU ), Смердин Александр Николаевич (RU), Чертков Иван Евгеньевич (RU), Заренков Семен Валерьевич (RU), Устройство для измерения натяжения проводов и торосов.1. Patent application 82037, RF,
2. Заявка на патент 88145, РФ, G01L 5/04, Орлов Сергей Михайлович (RU), Устройство для измерения натяжения троса и провода.2. Patent application 88145, RF,
3. Заявка на патент: 128325, РФ, G01L 5/04, Сидоров Олег Алексеевич (RU), Смердин Александр Николаевич (RU), Чертков Иван Евгеньевич (RU), Заренков Семен Валерьевич (RU), Устройство для измерения натяжения проводов и тросов.3. Patent application: 128325, RF,
4. Заявка на патент 119103, РФ, G01L 5/04, Орлов Сергей Михайлович (Ru), Переносной измеритель натяжения гибких длинномерных изделий.4. Patent application 119103, RF,
5. Дмитриев Л.Г., Касилов А.В. Байтовые покрытия (расчет и конструирование). Киев, изд-во Буд1вельник, 1974. - 272 с.5. Dmitriev L.G., Kasilov A.V. Byte coatings (calculation and design). Kiev, publishing house Bud1velnik, 1974.- 272 p.
6. Вольмир, А.С. Гибкие пластинки и оболочки. М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1956. - 419 с.6. Volmir, A.S. Flexible plates and shells. M .: State Publishing House of technical and theoretical literature, 1956. - 419 p.
7. Заявка на патент 2534431, РФ, G01L5/04, Павлов Михаил Сергеевичей, Каравацкий Александр Казимирович (Ru), Пономарев Сергей Васильевичей, Пономарев Виктор Сергеевич. Способ определения натяжения шнура.7. Patent application 2534431, Russian Federation, G01L5 / 04, Pavlov Mikhail Sergeevich, Karavatsky Alexander Kazimirovich (Ru), Ponomarev Sergey Vasilyevich, Ponomarev Victor Sergeevich. A method for determining cord tension.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016147648A RU2655032C1 (en) | 2016-12-05 | 2016-12-05 | Cord tension determinating device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016147648A RU2655032C1 (en) | 2016-12-05 | 2016-12-05 | Cord tension determinating device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2655032C1 true RU2655032C1 (en) | 2018-05-23 |
Family
ID=62202315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016147648A RU2655032C1 (en) | 2016-12-05 | 2016-12-05 | Cord tension determinating device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2655032C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109855784A (en) * | 2019-01-22 | 2019-06-07 | 河南省计量科学研究院 | A kind of tension measuring device and its tensometer assist clamping device |
| CN113624386A (en) * | 2021-08-10 | 2021-11-09 | 杨雷恒 | Accurate measuring device of aviation cable wire tension |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU88145U1 (en) * | 2009-07-16 | 2009-10-27 | Сергей Михайлович Орлов | DEVICE FOR MEASURING ROPE OR WIRE TENSION |
| RU128325U1 (en) * | 2013-01-31 | 2013-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС (ОмИИТ)) | DEVICE FOR MEASURING TENSION OF WIRES AND ROPES |
| RU2534431C1 (en) * | 2013-04-15 | 2014-11-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ) | Cord tensioning determination |
-
2016
- 2016-12-05 RU RU2016147648A patent/RU2655032C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU88145U1 (en) * | 2009-07-16 | 2009-10-27 | Сергей Михайлович Орлов | DEVICE FOR MEASURING ROPE OR WIRE TENSION |
| RU128325U1 (en) * | 2013-01-31 | 2013-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС (ОмИИТ)) | DEVICE FOR MEASURING TENSION OF WIRES AND ROPES |
| RU2534431C1 (en) * | 2013-04-15 | 2014-11-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ) | Cord tensioning determination |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109855784A (en) * | 2019-01-22 | 2019-06-07 | 河南省计量科学研究院 | A kind of tension measuring device and its tensometer assist clamping device |
| CN113624386A (en) * | 2021-08-10 | 2021-11-09 | 杨雷恒 | Accurate measuring device of aviation cable wire tension |
| CN113624386B (en) * | 2021-08-10 | 2022-07-08 | 杨雷恒 | Accurate measuring device of aviation cable wire tension |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108088753B (en) | Device for evaluating flexural properties of material and evaluation method using same | |
| RU2655032C1 (en) | Cord tension determinating device | |
| CN109060555B (en) | Concrete creep testing device and analysis method based on four-point bending loading | |
| Ajovalasit et al. | Local reinforcement effect of a strain gauge installation on low modulus materials | |
| CN113074760B (en) | Micro-strain fiber grating sensor, stress measurement system and working method thereof | |
| Falope et al. | Bending device and anticlastic surface measurement of solids under large deformations and displacements | |
| CN100578189C (en) | Horizontal Young modulus measuring instrument | |
| US20190243062A1 (en) | Stretchable fiber optic sensor | |
| RU163305U1 (en) | FIBER OPTICAL DEFORMATION SENSOR (LONGITUDINAL TENSION / COMPRESSION) | |
| Nežerka et al. | Use of open source DIC tools for analysis of multiple cracking in fiber-reinforced concrete | |
| EP0138852B1 (en) | Axial-torsional extensometer | |
| RU2429448C1 (en) | Device to measure crosswise and lengthwise deformation of elastomeric materials | |
| ATE448467T1 (en) | EXTENSOMETER WITH A FLEXIBLE MEASURING ELEMENT AND BRAGGG GRIDS | |
| US3534479A (en) | Strain sensor for high temperatures | |
| RU154472U1 (en) | MEASURING FUNCTIONAL DEFORMATION MODULE | |
| SU947622A1 (en) | Electromechanical strain gauge for measuring flat deformations | |
| Enciu et al. | Strain measurements using fiber Bragg grating sensors in structural health monitoring | |
| US3178936A (en) | Flexural testing of materials | |
| RU2598981C1 (en) | Device for determining mechanical properties of polymer materials | |
| RU2570362C1 (en) | Device for detection of residual stresses | |
| RU77426U1 (en) | LOAD SENSOR ON A FLEXIBLE BODY OF A TOWLING SYSTEM OF A LOADING MACHINES | |
| SU1497446A1 (en) | Sensor of elastic deformation of compression dof specimen | |
| US2043910A (en) | Means for determining stresses in a loaded structure | |
| RU83844U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING LONGITUDINAL DEFORMATIONS | |
| KR101284284B1 (en) | Changeable gage length extensometer |