SU1237920A1 - Устройство дл измерени динамических нагрузок Пол ковского Л.Ю. - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к силоизмери- тельной технике и позвол ет повысить точность измерени  динамических нагрузок и увеличить чувствительность устройства. Установленный на основании упругий элемент 1 выполнен в виде призмы с балкой, образованной симметричным ее продольной оси сквозным пазом 2. В центре горизонтальной балки выполнено отверстие 3 с конической частью, в которое помешен шар, через который передаетс  нагрузка от исследуемого объекта на силоизмеритель. Две группы тензорезисторов 7,8 и 9,10 расположены на взаимно перпендикул рных гран х призмы между пазом и основанием на одинаковом рассто нии от оси шара. Треть  группа тензорезисторов 5,6 размещена на противоположных сторонах балки, на одинаковом рассто нии от ее нейтральной оси. Паз может быть выполнен пр моугольным высотой 0,5-2 высоты балки, шириной 2,5- 3 высоты балки. I з.п.ф-лы, 2 ил. сл Гч5 СО со ГчЭ

Description

Изобретение относитс  к силоизмеритель- ной технике и может быть использовано дл  экспериментального определени  динамических нагрузок от стационарных машин, в частности в текстильной промышленности дл  измерени  динамических нагрузок от ткацких станков.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  и увеличение чувстви- ельности.

На фиг.1 схематически изображено устройство дл  измерени  динамических нагрузок , обилий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Устройство дл  измерени  динамических нагрузок (силоизмеритель) содержит установленную вертикально на основании четырехгранную призму 1 с имеюш,имс  в ее верхней части сквозным горизонтальным пазом 2. Верхн   часть призмы, отдел ема  пазом 2, образует горизонтальную балку В с упруго-заделанными концами. В центре горизонтальной балки В имеетс  цилиндрическое отверстие 3, оканчивающеес  конической частью, в которое помещен шарик 4. Через шарик 4 передаетс  нагрузка от исследуемой машины на силоизмеритель. Центр масс шарика расположен посередине горизонтальной части балки В на пересечении ее горизонтальных осей. Тензодатчики 5 и 6, служающие дл  измерени  вертикальной составл ющей нагрузки, наклеены на верхнюю и нижнюю плоскости горизонтальной балки В. Тензодатчики 7 и 8, служащие дл  измерени  горизонтальной (по направлению У) составл ющей нагрузки, наклеены на противоположных гран х призмы, соединенных пазом по средней линии призмы у ее основани . Тензодатчики 9 и 10, служащие дл  измерени  горизонтальной (по направлению X) составл ющей нагрузки, наклеены на гран х призмы, перпендикул рных гран м, несущим датчики 7 и 8.

Наклейка датчиков 9 и 10 произведена по средней линии их граней ближе к основанию призмы.

Датчики дл  измерени  нагрузок одного направлени  5 и 6, 7 и 8,9 и 10 включены в соседние плечи мостовой электрической схемы и присоедин ютс  к электротензо- метрической усилительной и далее к регистрирующей аппаратуре.

Всего имеетс  три мостовых схемы (не показаны).

Устройство работает следующим образом.

Действующа  со стороны исследуемой машины нагрузка передаетс  через шарик 4 на силоизмеритель 1. Вертикальна  составл юща  нагрузки изгибает горизонтальную балку В, в результате чего активное сопротивление тензодатчиков 5 и 6 измен етс  пропорционально этой составл ющей и возникает сигнал от тензодатчиков 5 и 6, который усиливаетс  и регистрируетс  соответствующей аппаратурой. Сопротивлени 

тензодатчиков 7-10 под действие.м вертикальной нагрузки измен ютс  незначительно, так как они подвергаютс  при этом деформации раст жени  - сжати  много меньшей , чем деформаци  изгиба, которой они подвергаютс  при изменении основной дл  них, горизонтальной нагрузки. Кро.ме того, изменени  сопротивлени  всех датчиков 7- 10 под действием вертикальной нагрузки одного знака и ввиду включени  датчиков в соседние плечи мостов вли ние их на выходной сигнал взаимно компенсируетс . Поэтому выхо.аные сигналы от пар датчиков 7, 8 и 9,10 от вертикальной нагрузки не завис т.

Горизонтальные составл юн;ие нагрузки,

действующие по направлени м X и У, изгибают призму 1 целиком, кажда  по соответствующему направлению. Сигнал от тензодатчиков 7 и 8 пропорционален нагрузке , действующей по направлению У, а сигнал от датчиков 9 и 10 пропорционален нагрузке, действующей по направлению X. Деформаци  датчиков 7 и 8 от силы X, а также датчиков 9 и 10 от силы У равна нулю, так как соответствующие датчики наклеены на противоположные грани призмы по

нейтральной оси в параллельной действию соответствующей силы плоскости.

Де()0рмаци  датчиков 5 и 6, измер ющих вертикальную нагрузку от горизонтальной силы У, действующей вдоль паза, равна и имеет одинаковый знак, что обусловлено

приложением силы У в центре шарика на нейтральной оси горизонтальной балки В и приклейкой датчиков 5 и 6 на одинаковом рассто нии от нейтральной оси. При включении датчиков 5 и 6 в соседние плечи мостовой схемы изменени  сопротивлени 

датчиков компенсируют друг друга и горизонтальна  сила У на выходной сигнал от датчиков 5 и 6 вли ни  не оказывает.

При воздействии горизонтальной силы X, действующей перпендикул рно пазу и приложенной также в центре шарика, изменени  сопротивлени  датчиков 5 и б равны нулю, так как датчики наклеены симметрично от- посительно нейтральной оси балки В,параллельной пазу. В этом случае части датчика, лежащие выше и ниже нейтральной оси, имеют paBHtje по величине и различные по знаку деформации, суммарное изменение сопротивлени  датчика равно нулЮ и горизонтальна  сила X на входной сигнал от датчиков 5 и 6 вли ни  не оказывает.

50

Claims (2)

1. Устройство дл  измерени  динамических нагрузок, содержаш,ее упругий элемент , установленный на основании, три груп- пы тензорезисторов и силопередающий элемент в виде шара, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и увеличени  чувствительности, упругий элемент выполнен

в виде призмы с балкой, образованной сквозным пазом, расположенным симметрично продольной оси призмы и перпендикул рно этой оси и одной из ее граней, две группы тензорезисторов расположены на взаимно перпендикул рных гран х призмы между пазом и основанием на одинаковом рассто нии от оси шара, а треть  группа - на противоположных сторона/, алки на одинаковом рассто нии от ее нейтральной

оси, причем шар установлен в балке так, что его центр находитс  на пересечении продольной оси призмы и нейтральной оси балки.

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что паз выполнен пр моугольным, высота паза составл ет 0,5-2 высоты балки, ширина - 2,5-3 высоты балки, ширина призмы - 4-5 высоты балки, а диаметр шара не превышает высоты балки.

cpus.2