SU1136040A1

SU1136040A1 - Датчик силы

Info

Publication number: SU1136040A1
Application number: SU833598889A
Authority: SU
Inventors: Эрнст Александрович Келлер; Пантелеймон Васильевич Шевелев
Original assignee: Пермский политехнический институт
Priority date: 1983-04-01
Filing date: 1983-04-01
Publication date: 1985-01-23

Abstract

СИЛЫ, содержащий цилиндрический корпус с крышкой, сферический упор, жестко св занный через т гу с опорным кронштейном, и упругие элементы с тензодатчиками и элементами креплени , установленные симметрично упору попарно по трем взаимно перпендикул рным ос м, отличающийс тем, что, с целью-повышенн точности и надежности путем обеспечени жесткости корпуса и возможности ограничени деформации упругих элементов, элементы креплени упругих элементов распо .тожены в диаметральной плоскости, проход ш ,ей через центр сферического упора, и выполнены в виде чеУырех Г-образных кронштейнов с образованием крестообразной распорки корпуса, при этом большие стороны кронштейнов обращены к сферическому упору и расположены от него на рассто нии, равном 0,1-0,2 длины консоли упругого элемента от жесткой заделки. СП J. О5

Description

Изобретение относитс к силоизмерительной технике, а именно к средствам измерени пространственного вектора силы и может найти применение в машиностроительной промышленности, например, дл измерени пространственного вектора импеданса рук оператора

Известен динамометр, включаюший корпус , внутри которого закреплены попарно по двум взаимно перпендикул рным ос м упругие элементы с датчиками из деформации 1.

Однако устройство не обеспечивает измерени силы по трем взаимно перпендикул рным направлени м и необходимой точности измерени .

Наиболее близким по технической суш,ности и достигаемому результату к предлагаемому вл етс устройство, содержашее цилиндрический корпус с крышкой, опорный кронштейн, сферический упор, жестко св занный кронштейном при помощи т ги, упругие рессоры, установленные симметрично упору попарно по трем взаимно перпендикул рным координатным ос м, одна из которых совпадает с осью корпуса, элементы креплени упругих рессор к корпусу и датчики деформаций упругих рессор 2.

Известное устройство не обеспечивает достаточную точность измерени вследствие того, что резонансные состо ни корпуса датчика на повышенных частотах привод т к периодическим изменени м положени точек креплени упругих рессор к корпусу датчика , амплитуды которых завис т от форм и частот колебаний.

Цель изобретени - повышение точности регистрации проекций силы по координатным ос м и надёжности устройства.

Поставленна цель достигаетс тем, что в датчике силы, содержащем цилиндрический корпус с крышкой, сферический упор, жестко св занный через т гу с опорным кронштейном и упругие элементы с тензодатчиками и с элементами креплени , установленные симметрично упору попарно по трем взаимноперпендикул рньш ос м, достигаетс тем, что элементы креплени упругих элементов расположены в диаметральной плоскости , проход шей через центр сферического упора, и выполнены в виде четырех Гобразных кронштейнов с образованием крестообразной риспоркн корпуса, при этом большие стороны кронштейнов обрашены к сферическому упору и расположены от него на рассто нии, равном 0,1-0,2 длины консоли упругого элемента от жесткой заделки. На фиг. 1 изображен датчик силы, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема соединени аппаратуры при измерении силы.

Датчик силы включает корпус 1 с крышкой 2, опорный кронштейн 3, сферический упор 4, жестко св занный с кронштейном. 3

при помощи т ги 5, упругие элементы 6-8 Например, упругие рессоры)элементы 9 креплени упругих рессор к корпусу I и датчики 10 деформаций упругих рессор 6-8.

Кажда из упругих рессор 6-8 размещена в пазу сухарей 11 и жестко закреплена между элементами 9, выполненными Г-образными , и сеторами 12 и 13, жестко соединенными с корпусом 1. Между корпусом 1 и опорньш кронштейном 3 установлена защитна гофрированна коническа мембрана из эластичного материала, котора поджата к корпусу 1 кольцом 14 и винтами 15, а через кронштейн 3 винтом 16 с опорой 17. Упругие рессоры 6-8 с наклеенными на

5 них тензометрическими датчиками 10 расположены симметрично и попарно относительно упора 4 по взаимно перпендикул рным ос м ОХ, ОУ, OZ, так что плоскости расположени упругих рессор 6-8 отсто т от центра упора 4 на одинаковом рассто нии. Ось

0 001 т ги 5 опорного кронштейна 3 лежит в диагональной плоскости куба, образованного плоскост ми упругих рессор 6-8. Между Г-образными элементами 9 и упругими рессорами 6-8 расположены прокладки 18 из

5 пористого демпфирующего материала, например , поролона. Корпус 1 с помощью шпильки 19 жестко крепитс к объекту, причем ось креплени совпадает с осью симметрии OZ.

Схема соединени аппаратуры включает

0 тензоусилитель 20 марки ТА-5, фильтр 21 типа OF-101, коммутатор 22 и регистрирующий прибор 23.

Тензометрические датчики 10 активного сопротивлени каждой пары упругих рессор 6-8 соединены в одно плечо измерительного полумоста, во второе плечо которого подключаетс компенсационное сопротивлеление тензоусилител .

,Датчик силы опорой 17 крепитс к основанию (не показано), а корпус 1 шпилькой 19 жестко соедин етс с объектом. При перемещении объекта и св занного с ним корпуса 1 под действием внешних усилий упругие рессоры 6-8, воздейству на упор 4, деформируютс , что вызывает изменение сопротивлени наклеенных на них тензодатчиков 10. Расположение каждой пары упругих рессор 6-8 в параллельных плоскост х и симметрично относительно упора 4 позвол ет переключением коммутатора 22 фиксировать величину проекции силы в направлении каждой из осей ОХ, ОУ,OZ независимо друг от друга. Модуль суммарного вектора силы и его положение относительно координатных осей X, У, Z определ етс по найденным проекци м. Выполнение упора 4 сферической формы позвол ет устранить

5 вли ние на показани прибора моментов сил, действующих относительно любой оси, проход щей через точку О и повысить точность измерени .

Claims

ДАТЧИК СИЛЫ, содержащий цилиндрический корпус с крышкой, сферический упор, жестко связанный через тягу с опорным кронштейном, и упругие элементы с тензодатчиками и элементами крепления, установленные симметрично упору попарно по трем взаимно перпендикулярным осям, отличающийся тем, что, с целью'повышения точности и надежности путем обеспечения жесткости корпуса и возможности ограничения деформации упругих элементов, элементы крепления упругих элементов расположены в диаметральной плоскости, проходящей через центр сферического упора, и выполнены в виде че/ырех Г-образных кронштейнов с образованием крестообразной распорки корпуса, при этом большие стороны кронштейнов обращены к сферическому упору и расположены от него на расстоянии, равном 0,1-0,2 длины консоли упругого элемента от жесткой заделки.

Фиг.1