SU1760384A1 - Узел динамометра - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к силоизмери- тельной технике. Цель изобретени  - повышение точности измерени  за счетуменьшени  2 температурном погрешности. При приложении силы к силовводчщмм элементам 2, соединенным с противоположным концами оснспного упругого элемента 1, происходит перемещение свободного конца 5 элемента 1, противоположный конец которого соединен перемычкой 4 с идентичным основному дополнительным элементом 3 и одинаковое ним напоазленнум относительно силовво/шщих элементе 2, Свободный конец 6 элемента 3 прг этом не мен ет своего положени .Разность уровнейповерхно- стей Б и В функционально определ ет измер емую силу. Изменение температуры приведет к равной темпер-зтупьой деформации упругих элементов 1 м 3 и Ю вызовет изменени  разнести уровней поверхностей Б и В.4 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  точных измерений силы и веса в машиностроении , приборостроении, медицине, средствах технической диагностики и автоматического управлени , а также других област х народного хоз йства в широком диапазоне нагрузок и темпеоатур окружающей среды.

Известны упругие элементы динамометров , выполненные в форме упругих тел балочного, стержневого или кольцевого типа , расположенных между монтажными си- лопередающими бобышками, к которым приложена сила. Деформаци  раст жени - сжати  и изгиба, а, следовательно, и перемещение бобышек функционально св заны с величиной измер емой силы.

Недостаток известных г.о струкиий упругих элементов состоит в том, что при изменении температуры возникает дополнительна  деформаци  упругого тела и. как следствие, дополнительное перемещение силопередаюших бобышек, что приводит к искажению величины измер емой силы.

Наиболее близким по технической сущности к за вл емой конструкции гвп етс  узел динамометра, содержащий упруги элемент и два силоввод щих элемента, соединенных с противоположными концами упругого элемента. Упругий элемент содержит силоприемный стержень, оазвернутые относительно своей оси жест.чо соединенные со стержнем скобы и прикрепленные к скобам одним из своих концов пластины, При приложении силы к стержню вместе с ним деформируютс  боковь-е Скобы, а не

закрепленные концы пластин расход тс  или сход тс  в зависимости от сжимающей или раст гивающей силы, направленной вдоль стержн ; величина перемещени  свободных концов пластин функционально св - зана с величиной измер емой илы. Увеличение торцевой контактной пооерхно- сти между силоприемным стержнем и скобами увеличивает теплопередачу между ними, снижает градиент температуры и, как следствие, повышает точность, измерении силы.

Однако известна  конструкци  не обеспечивает достаточной точности измерений из-за температурной погрешности, так как имеетс  различна  температурна  инерционность и деформаци  силоприемного стержн , скоб и пластин вследствие различной геометрической формы и размера указанных элементов; имеет место температурна  деформаци  указанных элементов и в поперечном направлении.

Указанные недостатки привод т к дополнительному перемещению свободных концов пластин в направлении измерени , а следовательно, и к искажению измер емого значени  силы.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  за счет уменьшени  температурной погрешности.

Указанна  цель достигаетс  тем, что узел динамометра, содержащий упругий элемент и два силоввод щих элемен га, соединенных с противоположными концами упругого элемента, снабжен дополнительным упругим элементом, идентичным основному и одинаково с ним направленным относительно силовводлщих элементов, и перемычкой, причем концы оснопнгно и до- полнптс ьного упругих элементов со стороны одного из силоввод щих зпекснтов соединены между собой перемычкой.

На фиг.1 показан схематический вид узла динамометра дл  варианта с одним до полнительным упругим элементом пунктиром - дополнительный упругий элемент дл  варианта с двум  дополнительными упругими элементами; на фиг. 2 - главный вид узла динамометра; на фиг. 3 - разрез по А-Л на фиг. 2 дл  варианта с одним дополнительным элементом; на фиг. 4 - раз- рез А-А на фиг. 2 дл  варианта с двум  дополнительными упругими элементами.

Узел динамометра в варианте исполнени  с одним дополнительным упругим элементом состоит из упругого тела 1 балочного типа, с двух противоположных сторон которого имеютс  смловвод щие элементы 2. Дополнительный упругий элемент 3, имеющий одинаковую с оенозны -;

a

10

15

0

25

40

at

ч5

упругим элементом 1 геометрическую форму , размеры и направление относительно силоввод щих элементов 2, и основной упругий элемент изготовлены за одно целое и св заны с одного конца перемычкой 4.

Узел динамометра в варианте исполнени  с двум  дополнительными упругими элементами отличаетс  наличием второго дополнительного упругого элемента, расположенного с другой стороны основного упругого элемента.

Узел динамометра работает следующим образом.

При отсутствии силы свободные концы 5 и 6 основного упругого элемента 1, дополнительного упругого элемента 3, а,следовательно , поверхности Б и В наход тс  на одном уровне. При приложении силы к си- ловвод щим элементам 2 происходит перемещение свободного конца 5 основного упругого элемента при неизменном положении свободного конца 6 дополнительного упругого элемента 3, разность уровней поверхностей Б и В функционально определ ет измер емую силу. Изменение температуры приведет к равной температурной деформации одинаковых по геометрии, размерам и материалу упругих элементов 1 и 3 м не вызовет изменени  разности уровней поверхностей Б и В.

В соответствии с предлагаемым изобретением , изготовлен и испытан узел динамометра , включающий упругие элементы балочного типа в варианте исполнени  с одним дополнительным упругим элементом (см. Фиг,2 и 3), рассчитанный на предельную расчетную нагрузку 500 Н при деформации 5 мм. Упругий элемент представл ет собой симметричную рамку, состо щую из восьми консольных балок равной высоты и ширины, и имеет следующие размеры: рассто ние между внутренними поверхност ми рамки в направлении бобышек 60 мм, наибольшее рассто ние в перпендикул рном направлении 178 мм, ширину 19,8 мм и толщину 2,2 им, Узкие же размеры имеет дополнительный упругий элемент.

По данным экспериментов, при предельной рабочей нагрузке 500 Н и изменении температуры окружающей среды от 20 до 5б°С относительна  температурна  погрешность , приход ща с  на 1°С изменени  температуры, предлагаемого узла динамометра и такого же узла динамометра без дополнительного упругого элемента соответственно составл ет .0,012 и 0,071 %,т.е. уменьшаетс  более, чем в 5 раз.

Таким образом, использование изобретени  существенно повышает стабильность

измерени  нагрузки при изменении температуры окружающей среды.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Узел динамометра, содержащий упругий элемент и дез силоввод щих элемента, соединенных с противоположными концами упругого элемента, отличающийс  гем, что, с целью повышени  точности измерени  за счет уменьшени  температурной погрешности, он снабжен дополнительным упругим элементом, идентичным основному элементу и одинаково с ним направленным относительно силовводчщих элементов, и перемычкой, при этом концы основного и дополнительного упругих элементов со сто роны одного из силоввод щих  пэментои соединены между собой перемычкой.

   Фиг. 2

   Фиг. 1

   Фиг. J