SU1155877A1 - Способ измерени изгибающего момента - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ИЗГИБАЮЩЕГО МОМЕНТА, приложенного в пролете вала переменного сечени , опирающегос  на подшипниковые опоры, заключающийс  в измерении деформаци  вала посредством тензорезисторов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и производительности измеренир за счет автоматического исключени  вли ни  поперечных сил, моментов и консольной нагрузки, выбирают на участках ватта четыре поперечных сечени , первое, второе и третье - между опорой, свободной от консольной нагрузки, и зоной приложени  измер емого момента, а четвертое - с другой стороны зоны приложени  измер емого момента между , :этой зоной и зоной приложени  i frFCf f - fj I залттгт- Т ближайшего к ней неизмер емого усили  так, чтобы сумма отношений рассто ний сечений от опоры, свободной от консольной нагрузки, к моменту сопротивлени  вала в первом и четвертом сечени х равн лась сумме таких же отношений дл  второго и третьего сечений, затем располагают тензорезисторы по одному в выбранных четырех сечени х с одной стороны вала , суммируют сигналы тензорезисто- ров, расположенных в первом и четвертом сечени х, и получают сигнал, пропорциональный изгибающему моменту , вычитанием из этой суммы суммысигналов тензорезисторов, расположе (Л ных во втором и третьем сечени х. 2. Способ по п.1, отличающий с   тем, что, с целью обеспечени  возможности измерений в случае , когда между зоной приложени  измер емого усили  и ближайшим к нему неизмер емым усилием вал недоступен дл  размещени  тензорезисел торов, тензорезистор четвертого сеел чени  устанавливают в ближайшей до00 ступной зоне, компенсируют погрешЧ ность установки, размеща  два допол s| нительных тензорезис тора в двух поперечных сечени х вала со стороны остальных тензорезисторов в зоне, прилегающей к опоре с консольной нагрузкой , и получают сигнал, пропорциональный измер емому моменту, вычита  их сигналы из сумм сигналов первого и четвертого тензорезисто- ров и второго и третьего тензорезис- торов соответственно.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности к измерению изгибающих моментов, возникающих в пролетах двухопорных валов и балок, и может быть использовано в процессе испытаний деталей машин и строительных конструкций. Известен метод измерени  усилий с помощью механических приспособлений и специальных конструкций балок позвол ющий раздел ть изгибающий момент от поперечной силы и сосредоточенный изгибающий момент t,AJ« Однако этот метод не пригоден дл  реальных конструкций строительных балок и валов машин, так как требует придани  последним специальной формы, Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  способ дифференцированного измерени  силовых параметров, согласно которому при количестве измерительных схем, равном числу приложенных к объекту С1ШОВЫХ параметров, определ ют наборы масштабных коэффициен тов, при которых сумма сигналов измерительных схем  вл етс  функцией только одного измер емого параметра 21. Недостатком этого метода  вл етс  значительна  погрешность. Цель изобретени  - повышение точ ности и производительности измереHHfi за счет автоматического исключе ни  вли ни  поперечных сил, моментов и консольной нагрузки. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу измерени  изгибающего момента, приложенного в пролете вала переменного сечени , опирающегос  на подшипниковые опоры , заключающемус  в измерении дефо мации вала посредством тензорезисторов , выбирают на участках вала че тыре поперечных сечени , первое, вт рое и третье - между опорой, свобод ной от консольной нагрузки, и зоной приложени  измер емого момента, а четвертое - с другой стороны зоны приложени  измер емого момента межд этой зоной и зоной приложени  ближа щего к ней неизмер емого усили  так чтобы сумма отношений рассто ний сечений от опоры, свободной от консольной нагрузки, к моменту сопроти лени  вала в первом и четвертом сечен т х равн лась сумме таких же отношений дл  второго и третьего сечений, затем распо1{агают тензоре зисторы по одному f выбранных четырех сечени х с одной стороны вала , суммируют сигналы тензорезисторов , расположенных в первом и четвертом сечени х, и получают сигнал, пропорциональный изгибающему моменту , вычитанием из этой сзгммы суммы сигналов тензорезисторов, расположенных во втором и третьем сечени х. Дл  обеспечени  возможности измерений в случае, когда между зоной приложени  измер емого момента и ближайшим к нему неизмер емым у илием вал недоступен дл  размещени  тензорезисторов, тензорезистор четвертого сечени  устанавливают в ближайшей доступной зоне, компенсируют погрешность установки, размеща  два дополнительных тензорезистора в двух поперечных сечени х вала, со стороны остальных тензорезисторов в зоне, прилегающей к опоре с консольной нагрузкой, и получают сигнал, пропорциональный измер емому моменту, вычита  их сигналы из сумм сигналов первого и четвертого тензорезисторов. и второго и третьего тензорезисторов соответственно, На фиг. 1 показана схема вала; на фиг, 2 - схема соединени  тензорезисторов; на фиг, 3 - схема вала С. недоступной зоной; На фиг, 4 - схе ма соединени  тензорезисторов, Дл  реализации способа на кон- . . сольном валу 1, установленном на подшипниковые опоры 2 и 3, выбирают первое 1,, , второе 1 и третье Ij сечени  между опорой, свободной от консольной нагрузки и зоной приложе ни  измер емого момента, выбирают четвертое сечение 1 с другой стороны зоны приложени  измер емого момента между этой зоной и зоной приложени  ближайшего к ней неизмер емого усили . Сумма рассто ний сече-: НИИ от опоры, свободной от консольной нагрузки, к Моменту сопротивлени  этого же сечени  дл  первого и второго сечений равна сумме таких же отношений дл  второго и третьего сечений,, исход  из соотношени  31 где1а,и),,(,, uD,- - моменты сопротивлений относительно оси балки в этих сечени х. Тензорезисторы R;,., Rj, Rj 4 расположенные в первом, втором, третьем и четвертом сечени х в плоскости изгиба включают в измерительную схему так, чтобы сигналы от деформаций, вызванных изменением изгибающего момента, сз ммировались. Дл  этого Тензорезисторы R, R последовательно соедин ют и включают в одно из плеч полумоста, другое пле чо образуют последовательно включенные Тензорезисторы Rj, Rj. Полумост подключают к вторичной аппаратуре (не показано). В случае, когда вал между зоной приложени  из7 4 мер емого момента и ближайшим к нему неизмер емым усилием недоступен дл  размещени  тензорёзисторов (фиг. 3), то устанавливают два дополнительных тензорезистора RS и R в двух сечени х Ig и 1,0 соответственно в зоне , примыкающей к опоре с консольной нагрузкой, и включают их в измерительную схему. Использование изобретени  при исследовани х строительных конструкций и зубчатых передач позвол ет повысить точность и ускорить проведение испытаний, поскольку возможно проводить визуальньй контроль правильности процесса измерений без предварительной обработки получаемой информации .

R1

Фиг.1

+

Фиг.1 PI

Фиг.5

Фиг. Ml

Claims (2)

1. Г. СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ИЗГИБАЮЩЕГО МОМЕНТА, приложенного в пролете вала переменного сечения, опирающегося на подшипниковые опоры, заключающийся в измерении деформации вала посредством тензорезисторов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и производительности измерений за счет автоматического исключения влияния поперечных сил, моментов и консольной нагрузки, выбирают на участках вала четыре поперечных сечения, первое, второе и третье - между опорой, свободной от консольной нагрузки, и зоной приложения измеряемого момента, а четвертое - с другой стороны зоны приложения измеряемого момента между. этой зоной и зоной приложения ближайшего к ней неизмеряемого усилия так, чтобы сумма отношений расстояний сечений от опоры, свободной . от консольной нагрузки, к моменту сопротивления вала в первом и четвертом сечениях равнялась сумме таких же отношений для второго и третьего сечений, затем располагают тензорезисторы по одному в выбранных четырех сечениях с одной стороны вала, суммируют сигналы тензорезисто- ров, расположенных в первом и четвертом сечениях, и получают сигнал, пропорциональный изгибающему моменту, вычитанием из этой суммы суммы- с сигналов тензорезисторов, расположеных во втором и третьем сечениях.
2. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности измерений в случае, когда между зоной приложения измеряемого усилия и ближайшим к нему неизмеряемым усилием вал недоступен для размещения тензорезисторов, тензорезистор четвертого сечения устанавливают в ближайшей доступной зоне, компенсируют погрешность установки, размещая два дополнительных тензорезис тора в двух поперечных сечениях вала со стороны остальных тензорезисторов в зоне, прилегающей к опоре с консольной нагрузкой, и получают сигнал, пропорциональный измеряемому моменту, вычитая их сигналы из сумм сигналов первого и четвертого тензорезисто— ров и второго и третьего тензорезисторов соответственно.

   SU ,„.1155877 ΐ 1155877