RU35004U1 - Measuring system - Google Patents

Measuring system Download PDF

Info

Publication number
RU35004U1
RU35004U1 RU2003123348/20U RU2003123348U RU35004U1 RU 35004 U1 RU35004 U1 RU 35004U1 RU 2003123348/20 U RU2003123348/20 U RU 2003123348/20U RU 2003123348 U RU2003123348 U RU 2003123348U RU 35004 U1 RU35004 U1 RU 35004U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sensors
force sensor
support
determining
measuring system
Prior art date
Application number
RU2003123348/20U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.С. Шалин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" filed Critical Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ"
Priority to RU2003123348/20U priority Critical patent/RU35004U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU35004U1 publication Critical patent/RU35004U1/en

Links

Landscapes

  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Description

Измерительная системаMeasuring system

Полезная модель относится к измерительной техники и может применяться при экспериментальных исследованиях усилий на задней опоре двигателя полноприводных и заднеприводных автомобилей.The utility model relates to measuring equipment and can be used in experimental studies of forces on the rear engine support of four-wheel drive and rear-wheel drive cars.

Известно решение, в котором кабели датчиков подсоединяют к разъемам коммутатора измерительной системы по четырехпроводной системе, измеряют отклонение сопротивлений тензорезисторов от величины сопротивления опорного резистора измерительного устройства. По измеренным значениям на каждой ступени нагружения конструкции определяют величину относительной деформации (прототип- патент РФ №2196296 МПК G01B7/16).A solution is known in which the sensor cables are connected to the connectors of the measuring system switch via a four-wire system, the deviation of the resistance of the strain gauges from the resistance value of the reference resistor of the measuring device is measured. The measured values at each stage of loading the structure determine the value of the relative deformation (prototype RF patent No. 2196296 IPC G01B7 / 16).

Недостатком известного решения является невозможность его применения для измерения усилий на задней опоре двигателя.A disadvantage of the known solution is the impossibility of its application for measuring forces on the rear engine mount.

Задача - измерение усилий на опоре задней подвески двигателя по трем взаимно перпендикулярным осям декартовой системы координат, т.е. по продольной, поперечной и вертикальной осям автомобиля, а также измерения усилий на поперечине задней подвески двигателя в вертикальном направлении, возникающих от веса двигателя на стационарных и переходных режимах при движении автомобиля.The task is to measure the forces on the engine rear axle support along three mutually perpendicular axes of the Cartesian coordinate system, i.e. along the longitudinal, transverse and vertical axes of the car, as well as measuring the forces on the cross member of the rear engine mount in the vertical direction, arising from the weight of the engine in stationary and transient modes when the car is moving.

Поставленная задача достигается тем, что в известном решении измерительной системы для определения усилий на элементе конструкции, например, задней опоре двигателя полноприводных и заднеприводных автомобилей, закрепленной на поперечине, содержащей двухосевые датчики силы с кабелями соединительных проводов, датчик продольных усилий, датчик вертикальных усилий, тензоусилитель и регистрирующий прибор, согласно предлагаемому решению двухосевые датчики силы выполнены в форме болтов и содержат по две пары плоских взаимно перпендикулярных поверхностей с расположенными на них тензорезисторами, соединенными с двух датчиков в одну мостовую измерительную схему определения вертикальных нагрузок и в другую мостовую измерительную схему определения поперечных нагрузок, осевые и угловые отверстия.This object is achieved by the fact that in the known solution of the measuring system for determining the forces on the structural member, for example, the rear engine mount of four-wheel drive and rear-wheel drive vehicles mounted on a cross-section, containing two-axis force sensors with cables for connecting wires, a longitudinal force sensor, a vertical force sensor, a strain gauge and the recording device, according to the proposed solution, biaxial force sensors are made in the form of bolts and contain two pairs of planar mutually perpendicular x surfaces with strain gauges arranged thereon connected to one of two sensors in a bridge measuring circuit determining the vertical loads and the other bridge measuring circuit determining the shear loads, axial and angular holes.

МПКС01В7/16 MPKS01V7 / 16

цилиндрические поверхности с диаметрами больше или равными резьбовой поверхности, дуговые пазы, фиксирующие винты, втулки, совмещенные по осям с резьбовыми отверстиями крышки коробки передач и жестко закрепленные на пластине задней опоры, на которой выполнено отверстие для втулки, имеющей наружный диаметр меньше диаметра указанного отверстия настолько, чтобы зазор между поверхностями втулки и отверстия был больше величины деформации изгиба упругих элементов датчиков, а длина втулки больше толщины пластины опоры для обеспечения скольжения между поверхностями ограничительной пластины и поверхностью фиксатора. Причем датчик вертикальных усилий, имеющий П-образную форму, жестко закреплен в разрезе боковин поперечины.cylindrical surfaces with diameters greater than or equal to the threaded surface, arc grooves, fixing screws, bushings aligned along the axes with threaded holes of the gearbox cover and rigidly fixed to the plate of the rear support, on which a hole is made for a sleeve having an outer diameter smaller than the diameter of the hole so that the gap between the surfaces of the sleeve and the hole is greater than the bending strain of the elastic elements of the sensors, and the length of the sleeve is greater than the thickness of the support plate to ensure how much between the surfaces of the restriction plate and the surface of the retainer. Moreover, the vertical force sensor having a U-shaped is rigidly fixed in the section of the side walls of the cross member.

Фиг.1 - общий вид установки измерительной системы;Figure 1 - General view of the installation of the measuring system;

Фиг.2 - сеч. А-А фиг.1;Figure 2 - section. AA figure 1;

Фиг.З - фиксатор ограничительной пластины в сборе;Fig.Z - retainer restrictive plate Assembly;

Фиг.4 - упругий элемент двухосевого датчика силы с тензорезисторами;Figure 4 is an elastic element of a biaxial force sensor with strain gauges;

Фиг.5 - разрез Б-Б;5 is a section bB;

Фиг.6 - двухосевой датчик силы в сборе с опорой задней подвески двигателя и с задней крышкой коробки передач;6 is a biaxial force sensor assembly with a support for the rear engine mount and with a rear gearbox cover;

Фиг.7 - мостовая измерительная схема соединений тензорезисторов двухосевых датчиков силы;7 is a bridge measuring circuit of the strain gauges of the biaxial force sensors;

Фиг.З - полумостовая измерительная схема соединений тензорезисторов, расположенных на опоре задней подвески и на поперечине задней подвески двигателя;Fig.Z is a half-bridge measuring diagram of the connections of strain gauges located on the rear suspension support and on the cross member of the rear engine suspension;

Фиг.9 - блок схема измерительной системы.Fig.9 is a block diagram of a measuring system.

Измерительная система содержит два двухосевых датчика силы 1,2 с кабелями соединительных проводов 3,4, фиксирующие винты 5,6, ограничительную пластину 7, стяжной фиксатор 8, закрепленный на крышке коробки передач 9, датчик продольных усилий, состоящий из пластины опоры 10 задней подвески и тензорезисторов 11, расположенных на двух сторонах пластины опоры ниже ограничительной пластины 7, датчик вертикальных усилий 12 П-образной формы сThe measuring system contains two biaxial force sensors 1,2 with cables of connecting wires 3,4, fixing screws 5,6, restrictive plate 7, coupling clamp 8 mounted on the gearbox cover 9, a longitudinal force sensor consisting of a support plate 10 of the rear suspension and strain gauges 11 located on two sides of the support plate below the restrictive plate 7, the sensor of vertical forces 12 U-shaped with

тензорезиторами 13, жестко закрепленный, например, при помощи сварки, к поперечине 14 задней опоры.strain gauges 13, rigidly fixed, for example, by welding, to the cross member 14 of the rear support.

Упругие элементы двухосевых датчиков силы (фиг.4) выполнены в форме болтов со снятыми взаимно перпендикулярными лысками под тензорезисторы (фиг.5) Т1, Т2, ТЗ и Т4, расположенными на датчике 1 и тензорезисторы Т5,Т6, Т7 и Т8 - на датчике 2. Возле головки болтов выполнены цилиндрические поверхности 15 соосно с резьбовой частью 16. Диаметры этих цилиндрических поверхностей больше или равны наружному диаметру резьбовой части болтов.The elastic elements of the biaxial force sensors (Fig. 4) are made in the form of bolts with mutually removed perpendicular flats under the strain gages (Fig. 5) T1, T2, TK and T4 located on the sensor 1 and the resistance sensors T5, T6, T7 and T8 on the sensor 2. Near the bolt head, cylindrical surfaces 15 are aligned with the threaded portion 16. The diameters of these cylindrical surfaces are greater than or equal to the outer diameter of the threaded portion of the bolts.

Для вывода соединительных проводов через головку болта упругий элемент имеет отверстие 17 по направлению продольной оси и отверстия 18 под углом к этой оси. На головках болтов выполнены дуговые канавки 19 (фиг.5) для фиксирования датчиков в определенном положении при помощи винтов 5,6. Двухосевые датчики 1,2 входят в направляющие втулки 20,21, отцентрированные по резьбовым отверстиям крышки коробки передач 9 и жестко соединенные, например, при помощи сварки, с пластиной задней опоры 10 (фиг.6), закрепленной на крышке коробки передач при помощи датчиков 1,2.To output the connecting wires through the head of the bolt, the elastic element has a hole 17 in the direction of the longitudinal axis and hole 18 at an angle to this axis. On the heads of the bolts made arc grooves 19 (figure 5) for fixing the sensors in a certain position using screws 5.6. Two-axis sensors 1,2 are included in the guide bushings 20,21, centered on the threaded holes of the gearbox cover 9 and rigidly connected, for example, by welding, to the back support plate 10 (Fig. 6), mounted on the gearbox cover with sensors 1,2.

Тензорезисторы Т1, ТЗ, Т5, Т7 с двух осевых датчиков 1,2, расположенных на плоскостях упругих элементов, установленных горизонально, соединены в одну мостовую измерительную схему, т.е. в один измерительный канал, для измерения вертикальных нагрузок, а тензорезисторы Т2, Т4, Т6, ТВ, расположенные на вертикальных плоскостях упругих элементов, соединены в другую мостовую измерительную схему, для измерения горизонтальных нагрузок, действующих в направлении поперечной оси автомобиля.Strain gages T1, TZ, T5, T7 from two axial sensors 1,2 located on the planes of elastic elements installed horizontally are connected to one bridge measuring circuit, i.e. in one measuring channel, for measuring vertical loads, and strain gauges T2, T4, T6, TV, located on the vertical planes of the elastic elements, are connected to another bridge measuring circuit to measure horizontal loads acting in the direction of the transverse axis of the car.

На пластине 10 выполнено отверстие для втулки 22 (фиг. 2). Эта втулка имеет наружный диаметр меньше диаметра указанного отверстия настолько, чтобы зазор между втулкой и пластиной 10 по цилиндрической поверхности отверстия был больше величины упругой деформации изгиба датчиков 1,2. Между параллельными плоскостями 23,24 фиксатора 8 (фиг.З) выполнен перепад уровней в виде уступа 25 (фиг.2). Высота втулки 22 и высота уступа 25 больше толщины пластины 10 на величину, обеспечивающую свободное скольжение пластины 10On the plate 10, a hole is made for the sleeve 22 (Fig. 2). This sleeve has an outer diameter smaller than the diameter of the hole so that the gap between the sleeve and the plate 10 along the cylindrical surface of the hole is greater than the elastic bending strain of the sensors 1,2. Between the parallel planes 23.24 of the retainer 8 (FIG. 3), the level difference is made in the form of a step 25 (FIG. 2). The height of the sleeve 22 and the height of the ledge 25 is greater than the thickness of the plate 10 by an amount that provides free sliding of the plate 10

между поверхностью ограничительной платины 7 и поверхностью 23 фиксатора 8 при затянутых трех болтах 26, закрепляющих ограничительную пластину. К основанию фиксатора 8 крепится дуговая стяжка 27 при помощи двух болтов 28 и гаек 29.between the surface of the restrictive platinum 7 and the surface 23 of the retainer 8 with three bolts 26 tightened that secure the restrictive plate. An arc coupler 27 is attached to the base of the latch 8 with two bolts 28 and nuts 29.

Для исключения сил трения между поверхностями крышки коробки передач 9 (фиг.6) и пластины опоры 10 между головкой болта и плоской поверхностью втулки 20 устанавливается зазор, по величине не более шага резьбовой части двухосевого датчика.To exclude frictional forces between the surfaces of the gearbox cover 9 (Fig. 6) and the support plate 10, a gap is established between the bolt head and the flat surface of the sleeve 20, no larger than the pitch of the threaded part of the biaxial sensor.

С целью исключения влияния поперечных усилий на деформацию упругого элемента датчика 12 крепление поперечины 14 к кузову 30, осуществляемое при помощи болтов 31,32 и гаек 33,34 , ослабляется гайкой 33, для возможности перемещения поперечины по зазору между краями ее отверстия и цилиндрической поверхностью болта 31.In order to exclude the influence of transverse forces on the deformation of the elastic element of the sensor 12, the fastening of the cross member 14 to the body 30, carried out with the help of bolts 31.32 and nuts 33.34, is weakened by the nut 33, so that the cross member can move along the gap between the edges of its hole and the cylindrical surface of the bolt 31.

Тензорезисторы 11, расположенные на пластине 10 задней опоры, а также тензорезисторы 13, расположенные на упругом элементе датчика вертикальных усилий 12, соединены в полумостовые схемы (фиг.8) измерения деформаций изгиба.The strain gauges 11 located on the plate 10 of the back support, as well as the strain gauges 13 located on the elastic element of the vertical force sensor 12, are connected in half-bridge circuit (Fig. 8) for measuring bending deformations.

До установки датчиков усилий на автомобиль производится их тарировка по осям X,y,Z. После определения тарировочных коэффициентов датчики силы и ограничительная пластина 7 (фиг.1), закрепленная при помощи фиксатора 8 (фиг.З), устанавливаются на крышке коробки передач испытуемого автомобиля для измерения статических и динамических нагрузок, действующих на заднюю опору 10 двигателя в направлении осей Х,У,7, и нагрузок, действующих на поперечину задней опоры 14 в вертикальном направлении.Before installing the force sensors on the vehicle, they are calibrated along the X, y, Z axes. After determining the calibration coefficients, the force sensors and the restriction plate 7 (Fig. 1), fixed with the latch 8 (Fig. 3), are installed on the gearbox cover of the test vehicle for measuring static and dynamic loads acting on the rear engine support 10 in the direction of the axes X, Y, 7, and loads acting on the cross member of the rear support 14 in the vertical direction.

При воздействии вертикальных или поперечных нагрузок, передающихся от двигателя на заднюю опору через датчики 1,2, в упругих элементах этих датчиков возникает деформация изгиба соответственно по осям Z или У. Деформацию изгиба упругих элементов этих датчиков от действия продольных усилий (по оси X), при деформации пластины опоры 10, устраняет ограничительная пластина 7, расположенная выше тензорезисторов 11, воспринимающих иWhen vertical or lateral loads are transmitted from the engine to the rear support via sensors 1,2, bending deformation occurs along the Z or Y axes in the elastic elements of these sensors. Bending deformation of the elastic elements of these sensors from longitudinal forces (along the X axis) when the support plate 10 is deformed, the restriction plate 7 located above the strain gages 11, which perceives and

преобразующих в электрический сигнал деформацию пластины опоры при продольных нагрузках.transforming into an electrical signal the deformation of the support plate under longitudinal loads.

При измерениях на автомобиле используются тензоусилитель 35, соединенный с датчиками силы, и регистрирующий прибор 36, например, компьютер.When measuring on a car, a strain gauge 35 connected to force sensors and a recording device 36, for example, a computer, are used.

Проведенные испытания подтвердили высокую надежность и работоспособность измерительной системы.The tests carried out confirmed the high reliability and performance of the measuring system.

Claims (2)

1. Измерительная система для определения усилий на задней опоре двигателя полноприводных и заднеприводных автомобилей, закрепленной на поперечине, содержащая двухосевые датчики силы с кабелями соединительных проводов, датчик продольных усилий, датчик вертикальных усилий, тензоусилитель и регистрирующий прибор, отличающаяся тем, что двухосевые датчики силы выполнены в форме болтов и содержат по две пары плоских взаимно перпендикулярных поверхностей с расположенными на них тензорезисторами, соединенными с двух датчиков в одну мостовую измерительную схему определения вертикальных нагрузок и в другую мостовую измерительную схему определения поперечных нагрузок, осевые и угловые отверстия, цилиндрические поверхности с диаметрами, больше или равными резьбовой поверхности, дуговые пазы, фиксирующие винты, втулки, совмещенные по осям с резьбовыми отверстиями крышки коробки передач и жестко закрепленные на пластине задней опоры, на которой выполнено отверстие для втулки, имеющей наружный диаметр меньше диаметра указанного отверстия настолько, чтобы зазор между поверхностями втулки и отверстия был больше величины деформации изгиба упругих элементов датчиков, а длина втулки больше толщины пластины опоры.1. A measuring system for determining the forces on the rear engine support of four-wheel drive and rear-wheel drive vehicles mounted on a cross-section, comprising two-axis force sensors with cables for connecting wires, a longitudinal force sensor, a vertical force sensor, a strain gauge and a recording device, characterized in that the two-axis force sensors are made in the form of bolts and contain two pairs of flat mutually perpendicular surfaces with strain gauges located on them, connected from two sensors to one bridge measuring scheme for determining vertical loads and in another bridge measuring scheme for determining lateral loads, axial and angular holes, cylindrical surfaces with diameters greater than or equal to the threaded surface, arc grooves, fixing screws, bushings, aligned axially with threaded holes of the gearbox cover and rigidly mounted on the plate of the rear support, on which a hole is made for a sleeve having an outer diameter less than the diameter of the specified hole so that the gap between the surface styami bushings and the holes was greater than the bending deformation of the elastic elements of the sensors, and the sleeve length is greater than the thickness of the support plate. 2. Измерительная система по п.1, отличающаяся тем, что датчик вертикальных усилий, имеющий П-образную форму, жестко закреплен в разрезе боковин поперечины.2. The measuring system according to claim 1, characterized in that the vertical force sensor having a U-shape is rigidly fixed in the section of the side walls of the cross member.
Figure 00000001
Figure 00000001
RU2003123348/20U 2003-07-29 2003-07-29 Measuring system RU35004U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003123348/20U RU35004U1 (en) 2003-07-29 2003-07-29 Measuring system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003123348/20U RU35004U1 (en) 2003-07-29 2003-07-29 Measuring system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU35004U1 true RU35004U1 (en) 2003-12-20

Family

ID=38314591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003123348/20U RU35004U1 (en) 2003-07-29 2003-07-29 Measuring system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU35004U1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2696050C1 (en) * 2018-10-15 2019-07-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" Method of estimating power losses in a gearbox of a vehicle
CN113819945A (en) * 2021-09-03 2021-12-21 上海路博减振科技股份有限公司 Method for monitoring deformation and stress state of support
CN113984381A (en) * 2021-09-24 2022-01-28 北汽(常州)汽车有限公司 Bushing type gearbox auxiliary suspension load test tool and vehicle
RU2798747C1 (en) * 2023-03-17 2023-06-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" Method for assessing power loss in vehicle gearbox

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2696050C1 (en) * 2018-10-15 2019-07-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" Method of estimating power losses in a gearbox of a vehicle
CN113819945A (en) * 2021-09-03 2021-12-21 上海路博减振科技股份有限公司 Method for monitoring deformation and stress state of support
CN113984381A (en) * 2021-09-24 2022-01-28 北汽(常州)汽车有限公司 Bushing type gearbox auxiliary suspension load test tool and vehicle
RU2798747C1 (en) * 2023-03-17 2023-06-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" Method for assessing power loss in vehicle gearbox

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4838173A (en) Draw bar force sensing locomotive control system
US3618378A (en) Seat belt transducer
JPH04315015A (en) Force sensor apparatus for dynamically determining especially shaft load, speed, wheel base and total weight of vehicle
CN101044381A (en) Load-sensing system with at least one ball and socket joint
CN113029509B (en) Shock tunnel thrust measurement test device
RU35004U1 (en) Measuring system
US4148369A (en) Vehicle weighing system transducer
CN110987271B (en) Three-component force sensor for measuring load at joint of automotive suspension bush
CN211317204U (en) Displacement measuring equipment
CN114646450B (en) Balance loading device with double fixed supporting parts
CN115855477A (en) Device and method for testing robot joint performance
CN113959621B (en) Test method for measuring multi-component force of solid rocket engine by five components
RU2113373C1 (en) Device for towing tests of ship model in model testing basin
CN102323050B (en) Fatigue property test method for wallboard lap joint structure
CN215811364U (en) Rigging pulling force on-line monitoring platform
CN111561985B (en) Sensor mounting mechanism
RU43960U1 (en) MEASURING SYSTEM
CN114001855A (en) Six-dimensional force sensor and calibration device
CN115963007B (en) Force measuring bolt calibration test device
CN112945570B (en) Static test device and test method applied to weakening structural member of automobile sleeve
CN111829713B (en) Motor vertical force system testing structure of hanging seat type force measurement framework and manufacturing method thereof
CN112903173B (en) Tensile force testing device and method for eddy current brake
RU35611U1 (en) Simulator calibration stand
CN219841911U (en) Strain device based on weighing-free counterweight technology of test swivel bridge
KR100251210B1 (en) Jig for characteristic measurement of engine mounting insulator

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20060730