SU1624283A1

SU1624283A1 - Resistance strain-gauge dynamometer

Info

Publication number: SU1624283A1
Application number: SU884618704A
Authority: SU
Inventors: Святослав Тимофеевич Сергеев; Александр Федорович Дащенко; Василий Корнилович Голованов
Original assignee: С.Т.Сергеев, А.Ф.Дащенко и В.К Голованов
Priority date: 1988-11-14
Filing date: 1988-11-14
Publication date: 1991-01-30

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и предназначено дл точного измерени усилий. Целью изобретени вл етс повышение точности и долговечно сти датчика. Цель достигаетс тем что геометрические размеры в упругом элементе выполнены удовлетвор ющими математическому соотношениюThis invention relates to a measurement technique and is intended to measure force precisely. The aim of the invention is to improve the accuracy and durability of the sensor. The goal is achieved by the fact that the geometrical dimensions in the elastic element are made to satisfy the mathematical relationship

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и предназначено дл измерени усилий.This invention relates to a measurement technique and is intended to measure forces.

Цель изобретени - повышение точности и долговечности датчика.The purpose of the invention is to improve the accuracy and durability of the sensor.

На чертеже представлен тензорези- сторный датчик силы.The drawing shows a strain gauge force sensor.

Датчик состоит из соосных цилиндрических силоввод щей 1 и силовоспринимаю- щей 2 оболочек, выполненных за одно целое с кольцевой пластиной 3.на которой навиты тензорезисторы 4 и 5.The sensor consists of coaxial cylindrical force-conducting 1 and a power-receiving 2 shells made in one piece with the annular plate 3. on which the strain gages 4 and 5 are wound.

Датчик работает следующим образом.The sensor works as follows.

Осева нагрузка, приложенна к силоввод щей 1 и силовоспринимающей 2 оболочкам , воздействует на кольцевую пластину 3 так, что она поворачиваетс вокруг точки О, вл ющейс центром т жести сечени . Тензорезисторы 4 сжимаютс , а тензорезисторы 5 раст гиваютс .The axial load applied to the force-conducting 1 and the force-receiving 2 shells acts on the ring plate 3 so that it rotates around point O, which is the center of gravity of the section. The strain gauges 4 are compressed, and the strain gauges 5 are expanded.

Деформаци тензорезисторов преобразуетс в электрический сигнал, величина которого пропорциональна измер емому усилию. Геометрические размеры упругого элемента св заны соотношением и обеспечивают отсутствие радиального перемещени кольцевой пластины 3 Это соот ношение получено из анализа напр женно-деформированного состо ни упругого элементаThe deformation of the strain gages is converted into an electrical signal, the magnitude of which is proportional to the measured force. The geometrical dimensions of the elastic element are related by the relation and ensure the absence of radial movement of the ring plate 3. This ratio is obtained from the analysis of the stress-strain state of the elastic element.

(Л(L

СWITH

(5Ui+2d-/3lE -)(5Ui + 2d- / 3lE -)

Vv7(5i(Di-2(5i JVv7 (5i (Di-2 (5i J

-#(1+2д-№ (Di - - # (1 + 2d-№ (Di -

где 1 , Di , (62, D2 ) - толщина и диаметр внутренней поверхности силоввод щей и силовоспринимающей оболочек:where 1, Di, (62, D2) is the thickness and diameter of the inner surface of the force-conducting and force-absorbing shells:

д- толщина кольцевой пластины.d is the thickness of the annular plate.

При выполнении соотношени радиальные перемещени кольцевой пластины отсутствуют . Поэтому при измерении знакопеременных усилий отсутствует дополнительна деформаци , котора в противном случае возникает либо в верхних либо в нижних тензорезисторах Эта дополнительна деформаци вызвана изменением направлени силы.When performing the ratio, the radial movements of the annular plate are absent. Therefore, when measuring alternating forces, there is no additional deformation, which otherwise occurs in either the upper or lower strain gauges. This additional deformation is caused by a change in the direction of the force.

о юo you

юYu

0000

соwith

Презираемым датчиком измерение знакопеременных усилий осуществл етс более точно и надежно, поскольку упругий элемент деформируетс равномерно, без локальных нагрузок.By a scorned sensor, the measurement of alternating forces is carried out more accurately and reliably, since the elastic element is deformed evenly, without local loads.

Claims

Invention Formula

A strain gauge force sensor containing an elastic element in the form of an annular plate, made coaxially and integrally with cylindrical force-guiding and silo-perception shells, characterized in that, in order to increase accuracy and durability,

the dimensions in the elastic element are satisfied to the relation

I (((5i ()

Y (1) l (

where oi, DI, (О2, D2) - thickness and diameter

the inner surface of the silovator and silo-absorbing shells, respectively, mm;

d - thickness of the annular plate, mm;

v - Poisson's ratio, taking into account the elastic properties of the material.