SU1383116A2 - Тензорезисторный датчик силы - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к силоиз мерительной технике и м.б. использовано дл  измерени  знакопеременных сил в испытательных стендах. Цель изобретени  повышение точности из- мерений. В датчике кольца 4 и 5 несущей части упругого элемента в сече- f НИИ в меридиальном направлении имеют форму пр моугольных трапеций. Меньшее основание трапеции одного кольца и большее - другого соединены дополнительной коаксиальной цилиндрической оболочкой 8. Воздействующее на силоввод щую часть 2 осевое усилие вызывает изгиб кольца 4, характеризуемый углом его поворота относительно центра , а также поворот сечени  кольца 5 относительно центра Oj. Поворот сечений колец 4, 5 в одну сторону обуславливает разные знаки деформации тензорезисторов 11, 12, размещенных на концентрических под- резисторных выступах 10, 9, выполненных со стороны большего основани  трапеций колец 4, 5 и сопр женных с их наклонными поверхност ми. 1 ил. (Л 00 00 00 N)

Description

Изобретение относитс  к силоизме- рительной технике, может быть ис - пользовано дл  измерени  с высокой точностью знакопеременных сил в испь тательных стендах и  вл етс  усовер- шенствованием устройства по авт. св. № 1185129.

Цель изобретени  - повышение точ ности измерени ..

На чертеже представлен тензоре зисторный датчик силы в меридиональном сечении.

Датчик содержит корпус 1, сило- ввод щую 2 и опорную 3 части упруго- го элемента, кольца 4 и 5 несущей части упругого элемента соединены с помощью коаксиальных,цилиндрических оболочек 6 и 7 с силоввод щей 2 и опорной 3 част ми упругого элемента соответственно, а между собой - при помощи коаксиальной цилиндрической . оболочки 8. На концентрических под- резисторных выступах 9 и 10 расположены винтовые тензорезисторы 11 и 12 В радиаль ном направлении опорна  часть 3 упругого элемента закреплена между корпусом 1 и фланцами 3 и 14, а в осевом направлении - между корпусом 1 и нажимной гайкой 15. На верхнюю часть корпуса 1 с нат гом насажено кольцо 16. Мембрана 17 закреплена с помощью колец 18 и 19.

Датчик работает следующим образом

При приложении осевого усили  F к силоввод щей части 2 оно через цилиндрическую оболочку 6 передаетс  п круговому контуру Rg на кольцо 4, а реакци  на это кольцо действует по круговому контуру радиуса Ry через цилиндрическую оболочку 7, что обуславливает изгиб кольца 4, характеризуемый углом поворота его меридионального сечени  относительно центра 0,j на угол

,

4.

G,

тце С - приведенна  жидкость, вклю чающа  изгибные жесткости кольца 4 подрезисторного выступа 10 и краевых зон оболочек 6 и 7.

Одновременно, ввиду последовательного соединени  колец 4 и 5 за счет введени  третьей коаксиальной цилиндрической оболочки 7, усилие F через оболочку 6, кольцо 4 и оболочку 7 передаетс  на кольцо 5 по круговому контуру радиуса , а реакци  на это

кольцо действует по круговому контуру радиуса Rg, что обуславливает поворот меридионального сечени  кольца 5 относительно центра Oj- на угол

tZ )

9

где С - приведенна  жидкость, включающа  изгибные жесткости кольца 5, подрезисторного ; выступа 9 и краевых зон оболочек 7 и 8.

Таким образом, меридиональные сечени  обоих колец поворачиваютс  в одну сторону, что обуславливает разные знаки деформации тензорезисторов 11 и 12, размещенных на подрезистор- ных выступах 10 и 9. При этом степен деформации каждого кольца обратно пропорциональна только его приведенной жесткости и не зависит от жесткости другого кольца, что позвол ет значительно уменьшить жесткости колец в св зи с размещением на каждом из них только одного подрезисторного выступа и ввиду возможности более широкого варьировани  параметрами из меридиональных сечений трапецеидальной формы. гВведение третьей коаксиальной оболочки 7, кроме последовательности соединени  несущих колец 4 и 5, позвол ет вывести подрезисторные выступы за плоскости, ограничивающие высоту размещени  тензорезисторов и воз- можность их качественного соединени  с подрезистчэрными выступами.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Тензорезисторный датчик силы по авт. св. № 1185129, о тли чающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , в несущей части упругого элемента выполнена дополнительна  коаксиальна  цилиндрическа  оболочка, расположенна  между кольцевыми элементами несущей части упругого элемента, причем сечени  каждого кольца в меридиальном направлении выполнены в форме пр моугольных трапеций, большие основани  которых расположены со стороны оси упругого элемента, а меньшее основание трапеции одного кольца и большее - другого соединены указанной дополнительной цилиндрической оболочкой, причем концентрический подрезистор313831164

   ный выступ каждого кольца расположен Дии и сопр жен с ее наклонной поверх- со стороны большего основани  трапе ностью.