SU1281930A1 - Method of measuring bending moment applied in span of supporting beam - Google Patents

Method of measuring bending moment applied in span of supporting beam Download PDF

Info

Publication number
SU1281930A1
SU1281930A1 SU843800254A SU3800254A SU1281930A1 SU 1281930 A1 SU1281930 A1 SU 1281930A1 SU 843800254 A SU843800254 A SU 843800254A SU 3800254 A SU3800254 A SU 3800254A SU 1281930 A1 SU1281930 A1 SU 1281930A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
strain gauges
strain
sections
immeasurable
resistance
Prior art date
Application number
SU843800254A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Григорьевич Лымарь
Александр Никодимович Комаренко
Original Assignee
Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Редукторостроения
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 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Редукторостроения filed Critical Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Редукторостроения
Priority to SU843800254A priority Critical patent/SU1281930A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1281930A1 publication Critical patent/SU1281930A1/en

Links

Landscapes

  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и позвол ет повысить точность измерений за счет исключени  вли ни  неизмер емых консольных нагрузок поперечных н продольных сил и неизмер емых изгибающих моментов. Выбирают на участках балки 1 с посто нной жесткостью поперечные сечени  на определенных рассто ни х между опорами и зоной приложени  неизмер емых поперечных сил и моментов. Располагают тензорезисторы R -R по одному в первом, втором, п том и шестом сечени х в плоскости изгиба, а тензорезисторы - в той же плоскости по два, диаметрально противоположно в третьем и четвертом сечени х. Тензорезисторы включают в измерительную схему так, чтобы деформаци  от измер емого момента в первом и шестом сечени х была, противоположной по знаку деформации в остальных сечени х. 2 ил..The invention relates to a measurement technique and makes it possible to increase the measurement accuracy by eliminating the influence of immeasurable cantilever loads of transverse and longitudinal forces and unmeasurable bending moments. In sections of beam 1 with constant stiffness, cross sections are chosen at specific distances between the supports and the zone of application of immeasurable transverse forces and moments. The R-R strain gauges are arranged one at a time in the first, second, fifth, and sixth sections in the bend plane, and the strain gauges are in the same two planes diametrically opposite in the third and fourth sections. The strain gages are included in the measuring circuit so that the strain from the measured moment in the first and sixth sections is opposite to the sign of the strain in the other sections. 2 or ..

Description

Фиг.11

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..The invention relates to a measurement technique, in particular to the measurement of bending moments arising in spans of double-support shafts and beams, and can be used in the process of testing machine parts and building structures ..

Целью изобрет ени   вл етс  повьшш- ние точности измерений за счет исключени  вли ни  неизмер емых консольных нагрузок, поперечных и продольных сил, неизмер емых изгибающих моментов , действующих на балку.The aim of the invention is to increase the measurement accuracy by eliminating the effect of immeasurable cantilever loads, transverse and longitudinal forces, and unmeasurable bending moments acting on the beam.

На фиг.1 показана схема расположени  тензорезисторов на балке; на фиг.2 - электрическа  схема включени  тензорезисторов в измерительную схему.Figure 1 shows the layout of the strain gauges on the beam; Fig. 2 is an electrical circuit for including strain gages in the measuring circuit.

Дл  реализации способа используют балку 1, установленную на опоры 2 и 3. To implement the method, beam 1 is used, which is mounted on supports 2 and 3.

В пролете балки вне зон концентрации и градиентов напр жений выбирают на участках балки с посто нной жесткостью поперечные сечени  дл  размещени  тензорезисторов на рассто нии Р , Е и Е от левой опоры и на рассто нии j, 5 и g от правой опоры.In the span of the beam outside the zones of concentration and stress gradients, in sections of the beam with constant rigidity, cross sections are chosen to accommodate the strain gauges at a distance P, E, and E from the left support and at a distance j, 5, and g from the right support.

Тензорезисторы R, R, R,, ,R располагают на детали по одному в первом , втором, п том и шестом сечени х в плоскости изгиба, а тензорезисторы R , Rg, R, Rg в той же плоскости по два, диаметрально противоположно, в третьем и четвертом сечени х.The strain gages R, R, R ,,, R are placed on the part one by one in the first, second, fifth and sixth sections in the plane of the bend, and the strain gages R, Rg, R, Rg in the same plane by two, diametrically opposite to the third and fourth sections.

Деформации наружных волокон балки в диаметрально противоположных точках сечений 3 и 4 от действи  измер емого изгибающего момента М будут одного знака, а от действи  консольных нагThe deformations of the external fibers of the beam in diametrically opposite points of sections 3 and 4 from the action of the measured bending moment M will be of the same sign, and from the action of cantilever loads

рузок Р ной силыruka

и Р,, неизмер емых попереч- Р , и неизмер емых изгибающих моментов М , М , М - противоположного . При включении двух тензореand P ,, unmeasurable transverse P, and unmeasurable bending moments M, M, M - the opposite. With the inclusion of two tensor

где t. ,Г,1 5where t. G, 1 5

5five

00

.% 0.% 0

5five

00

нал от продольной силы будет скомпенсирован .cash from the longitudinal force will be compensated.

Дл  компенсации сигналов от консольных нагрузок неизмер емых поперечных сил и моментов координаты размещени  тензорезисторов выбирают из следующих соотноше 1ий:In order to compensate for signals from cantilever loads, immeasurable transverse forces and moments, the location coordinates of the resistance strain gages are chosen from the following relation 1:

f,-i.(2w,/w,).(f,-f3);f, -i. (2w, / w,). (f, -f3);

, (2W3/W,).(,-f,-e,), f - рассто ние от левой опоры до неизмер емой поперечной силы, м;, (2W3 / W,). (, - f, -e,), f is the distance from the left support to the immeasurable transverse force, m;

рассто ни  от первого, второго, п того и шестого тензорезисторов соответственно до левой опоры, м; рассто ни  от седьмого и восьмого, третьего и четвертого тензоре- зисторов соответственно до правой опоры, м; рассто ние от левой опоры до неизмер емой поперечной силы, м; рассто ние между опорами , MJthe distances from the first, second, fifth, and sixth strain gauges, respectively, to the left support, m; the distances from the seventh and eighth, third and fourth strain gauges, respectively, to the right support, m; distance from the left support to the immeasurable transverse force, m; distance between supports, MJ

момент сопротивлени  балки в зоне размещени  первого и второго тензорезисторов, м j момент сопротивлени  балки в зоне размещени  п того и шестого, седьмого и восьмого тензорезисторов, момент сопротивлени  балки в зоне размещени  третьего и четвертого тензорезисторов , м .the moment of resistance of the beam in the zone of placement of the first and second strain gauges, m j the moment of resistance of the beam in the zone of placement of the fifth and sixth, seventh and eighth strain gauges, the moment of resistance of the beam in the zone of placement of the third and fourth strain gauges, m

Тензорезисторы включают в измериf , J Resistance strain gages included in the measurement, J

W. W . W . W. W. W.

зисторов, расположенных в диаметраль- 45 тельную схему так, чтобы деформаци resistors located in a diametrically-45 circuit so that the deformation

от измер емого момента в первом и шестом сечени з; была одного знака, а в остальных противоположного. Приfrom the measured moment in the first and sixth sections h; was one sign, and in the rest of the opposite. With

но противоположных точках сечений 3 и 4 в одно плечо измерительного моста , а оставшихс  -в другое, сигналы этих тензорезисторов от измер емого .изгибающего момента суммируютс , а от консольных нагрузок, неизмер емых поперечных сил и моментов вычитаютс  друг из друга с удвоенной разностью. Деформаци  наружных волокон балки сечени  3 или 4 от воздействи  продольной силы N будет одного знака и одинаковой величины. При включении пары тензорезисторов , расположенных в сечении 3 или 4 в соседние плечи моста, сиграсположении тензорезисторов (фиг.1) 50 это условие выполн етс , если тензо- резисторами R- ,R ,К ,R включены в одно плечо, а тензрезисторы R,,K , R ,R в другое. Так как тензорезисто ры и Rj,R попарно размещены 55 на участках балки в сечени х с одина ковой жесткостью и включены в разноименные плечи моста, то они компенси руют сигнал от неизмер емой продольной силы.but the opposite points of sections 3 and 4 in one arm of the measuring bridge, and the remaining points in the other, the signals of these strain gauges are summed from the measured bending moment, and from the cantilever loads, immeasurable transverse forces and moments, are subtracted from each other with doubled difference. The deformation of the outer fibers of a beam of section 3 or 4 due to the influence of a longitudinal force N will be of the same sign and of the same size. When you turn on a pair of strain gauges located in section 3 or 4 in the adjacent shoulders of the bridge, the strain gauges position (figure 1) 50, this condition is satisfied if the strain resistors R-, R, K, R are included in one shoulder, and strain gauges R, , K, R, R to another. Since the strain gauges and Rj, R are placed in pairs 55 in sections of the beam in cross sections with the same stiffness and included in the opposite shoulders of the bridge, they compensate for the signal from the immeasurable longitudinal force.

расположении тензорезисторов (фиг.1) это условие выполн етс , если тензо- резисторами R- ,R ,К ,R включены в одно плечо, а тензрезисторы R,,K , R ,R в другое. Так как тензорезисторы и Rj,R попарно размещены на участках балки в сечени х с одинаковой жесткостью и включены в разноименные плечи моста, то они компенсируют сигнал от неизмер емой продольной силы.the location of the strain gauges (Fig. 1), this condition is satisfied if the strain resistors R-, R, K, R are included in one arm, and the strain gauges R ,, K, R, R in the other. Since the strain gages and Rj, R are arranged in pairs on sections of the beam in cross sections with the same rigidity and included in the opposite shoulders of the bridge, they compensate for the signal from the immeasurable longitudinal force.

Работа схемы не нарушаетс , если тензорезисторы R ,К„ помен ть местам в плечах моста и расположить на балк диаметрально противоположно тензоре- зисторам Rj.R или если тензорезисто ры R ,R помен ть местами в плечах м моста и расположить на балке диаметрально противоположно тензорезистора Rj,R соответственно.The operation of the circuit is not disturbed if the strain gauges R, K пом swap places in the shoulders of the bridge and place diametrically opposite to the strain gauges Rj.R on the beam or if the R and R strain gauges are interchanged in the arms of the bridge and placed on the beam diametrically opposite the strain gauge Rj, R respectively.

Если при измерени х используетс  полный мост, то тензорезисторы включают по два в каждое плечо. Например тензорезисторы R,,,R3 включают в одно R,,R, - в другое, Rj, в оставшеес .If a full bridge is used in the measurements, the strain gauges include two in each arm. For example, the resistance strain gauges R ,,, R3 include in one R ,, R, - in another, Rj, in the remaining.

плечо моста, к ,R третье ,bridge shoulder, k, r third,

..

... ...

Rf - вRf - in

При изменении рассто ни  между опорами или до одной из опор работа схемы не нарушаетс , так как не измен етс  приведенные соотношени .When the distance between the supports or to one of the supports changes, the operation of the circuit is not disturbed, since the reduced relations do not change.

Если плоскость действи  измер емо го изгибающего момента неизвестна и в качестве балки 1 испрльзуетс  вал в подшипниковых опорах, то показани  тензорезисторного устройства, выполненного по предлагаемому способу , умножаютс  на cos Ч ( угол поворота вала). При неизменных услови  чувствительность устройства к дефор- If the plane of action of the measured bending moment is unknown and a shaft in bearing bearings is used as a beam 1, then the readings of the strain gage device made according to the proposed method are multiplied by cos H (shaft rotation angle). Under constant conditions, the sensitivity of the device to the

мации за один оборот балки измен етсmats in one revolution of the beam changes

от нул  до максимальной с учетом зна ка деформации. Чтобы измерить изгибающий момент на неподвижных балках при неизвестных плоскост х действи  сил, используют два устройства, выполненные по данному, способу и уста- новленные в двух взаимно перпендикул рных плоскост х относительно балки. Использование изобретени  при исследовани х деталей машин и строительных конструкций позвол ет ловысить точность и производительность измерений за счет автоматического исключени  вли ни  консольных нагрузок, неизмер емых изгибающих моментов, поперечных и продольных сил, жесткости опор и упрощает математическую обработку результатов испытаний.from zero to maximum taking into account the sign of deformation. To measure the bending moment on stationary beams with unknown planes of action of forces, two devices are used, made according to this method and installed in two mutually perpendicular planes relative to the beam. The use of the invention in the study of machine parts and building structures allows us to find the accuracy and performance of measurements by automatically eliminating the influence of cantilever loads, unmeasurable bending moments, transverse and longitudinal forces, and rigidity of supports, and simplifies the mathematical processing of test results.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ измерени  изгибающего момента , приложенного в пролете двух- опорной балкиj заключающийс  в измерении деформации балки с помощью восьми тензорезисторов, соединенных в электрическую цепь, и размещенных в продольном сечении пролета балки,A method for measuring a bending moment applied in a span of a two-support beam, which consists in measuring the beam deformation with the help of eight strain gauges connected in an electrical circuit and placed in a longitudinal section of the span of the beam, -:5 - -:five - 10ten f5f5 2525 20 20 ЯПYAP 35 0 отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности за счет исключени  вли ни  неизмер емых консольных нагрузок, поперечных и продольных изгибающих моментов, размещают первый, второй, п тый и шестой тензорезисторы между левой опорой и зоной приложени  неизмер емых поперечных сил,и моментов, третий, четвертый , седьмой и восьмой тензорезисторы - между правой опорой и зоной приложени  неизмер емых поперечных сил и измер емого изгибающего момента , при этом п тый и шестой, седьмой и восьмой тензорезисторы размещают попарно по разные стороны соответствующих сечений балки,, а координаты размещени  тензорезисторов выбирают из следующих соотношений:35 0 characterized in that, in order to increase accuracy by eliminating the effect of immeasurable cantilever loads, transverse and longitudinal bending moments, the first, second, fifth and sixth strain gauges are placed between the left support and the area of application of immeasurable transverse forces, and moments the third, fourth, seventh and eighth strain gauges are located between the right support and the zone of application of immeasurable transverse forces and the measured bending moment, while the fifth and sixth, seventh and eighth strain gauges are arranged in pairs of different The lengths of the corresponding beam sections, and the location coordinates of the strain gauges are chosen from the following ratios: t,-f,(2W,/W,)-(l,-E,);t, -f, (2W, / W,) - (l, -E,); t,-,(2W,/W,).(,-P,),t, -, (2W, / W,). (, - P,), где ,,Л,Лwhere ,, l, l рассто ни  от первого, второго, п того и шестого тензорезисторов соответственно до левой опоры, MJthe distance from the first, second, fifth and sixth strain gauges, respectively, to the left support, MJ Е , f , t - рассто ни  от седьмого и восьмого, третьего и четвертого тензорезисторов соответствен но до правой опоры, м;.Е, f, t - distances from the seventh and eighth, third and fourth strain gages, respectively, to the right support, m ;. f, - рассто ние от левойf is the distance from the left опоры до неизмер емой поперечной силы, м;support to unmeasurable transverse force, m; I, - рассто ние между опоиI, - distance between opoi рами балки, м; W - момент сопротивлени  балки в зоне размещени  первого и второгоramie beams, m; W - the moment of resistance of the beam in the area of the first and second тензорезисторов, strain gauges, W - момент сопротивлени  балки в зоне размещени  п того и шестого, седьмого и восьмого тензорезисторов, W is the moment of resistance of the beam in the zone of placement of the fifth and sixth, seventh and eighth strain gauges, W - момент сопротивлени  балки в зоне размещени  третьего и четвертого тензорезисторов , м fW is the moment of resistance of the beam in the area of placement of the third and fourth strain gauges, m f после чего суммируют сигналы нечетных тензорезистороБ и вычитают из полученного результата сумму сигналов четных тензорезисторов, а по полученной разности суд т об измер емом изгибающем моменте.then the signals of odd resistance strain gages are summed up and the sum of the signals of even resistance strain gages is subtracted from the result, and the difference is judged on the measured bending moment. / R3 R5 К7/ R3 R5 K7 R2 , /f 4- , R6, ffS.R2, / f 4-, R6, ffS. Фиг. 2FIG. 2
SU843800254A 1984-10-09 1984-10-09 Method of measuring bending moment applied in span of supporting beam SU1281930A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843800254A SU1281930A1 (en) 1984-10-09 1984-10-09 Method of measuring bending moment applied in span of supporting beam

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843800254A SU1281930A1 (en) 1984-10-09 1984-10-09 Method of measuring bending moment applied in span of supporting beam

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1281930A1 true SU1281930A1 (en) 1987-01-07

Family

ID=21142114

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843800254A SU1281930A1 (en) 1984-10-09 1984-10-09 Method of measuring bending moment applied in span of supporting beam

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1281930A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Горлин С.М., Слезингер И.И. Аэромеханические измерени . - М.: Наука, 1964. Авторское свидетельство СССР № 1155877, кл. G 01 L 1/22, 1975. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yam et al. Theoretical and experimental study of modal strain analysis
US4454769A (en) Radial force measuring cell
CN110487496A (en) Improvement area-moment method based on the strain of long gauge length identifies deflection of bridge span method
CN102735539A (en) Resistance strain type eccentric-eliminating extensometer and use method thereof
Liu et al. Investigating the cutting force monitoring system in the boring process
SU1281930A1 (en) Method of measuring bending moment applied in span of supporting beam
US4344495A (en) Equipment for the measurement of minute weight forces
CN115791031A (en) Bridge distribution rigidity identification method based on curvature envelope area and microwave radar
CN116046346B (en) Measurement method for searching elastic center
RU2145700C1 (en) Load-receiving device of balance
SU1237920A1 (en) Device for measuring dynamic loads
JP2941564B2 (en) Measuring method of displacement and strain of cylindrical surface
Rylander et al. Stress concentration factors in shouldered shafts subjected to combinations of flexure and torsion
SU1728684A1 (en) Force measuring device
SU1216681A1 (en) Device for measuring ski loads
SU1155877A1 (en) Method of measuring the bending moment
SU735937A1 (en) Dynamometer
SU1430773A1 (en) Method of measuring deflection of structures
SU1366873A1 (en) Strain-measuring gauge
SU777496A1 (en) Method of determining transverse load on beam
SU1530948A1 (en) Torque measuring device
SU1629743A1 (en) Strain gage for measuring longitudinal and transverse deformations
SU1136010A1 (en) Piezooptical deformation meter
SU1089399A1 (en) Device for measuring transverse force
SU1375944A1 (en) Strain gauge for measuring flexural strains of specimen