SU375500A1

SU375500A1 - SHAFT SENSOR SIL

Info

Publication number: SU375500A1
Application number: SU1634916A
Authority: SU
Priority date: 1971-03-18
Filing date: 1971-03-18
Publication date: 1973-03-23

Description

1one

Изобретение относитс к области силоизмерительной техники.This invention relates to the field of load engineering.

Известные датчики дл осевых и тангенциальных сил, содержащие два упругих элемента , один из которых выполнен в виде полого цилиндра, а другой - в виде стержн со сферическим концом, размещенного внутри цилиндра, и оилоприемную головку, недостаточно точны из-за взаимного вли ни составл ющих усилий на деформацию упругих элементов .The known sensors for axial and tangential forces, containing two elastic elements, one of which is made in the form of a hollow cylinder, and the other in the form of a rod with a spherical end placed inside the cylinder, and an oil receiving head are not sufficiently accurate due to the mutual influence of the components effort to deform the elastic elements.

Предлагаемый датчик отличаетс тем, что в нем силоприемна головка св зана с цилиндром с помощью шариков и упругих перемычек , равномерно расположенных ,по окружности с центром по оси упругих элементов, а со стержнем - через его сферический конец.The proposed sensor is characterized in that in it the force-receiving head is connected to the cylinder with the help of balls and elastic bridges, evenly spaced around the circumference with the center along the axis of the elastic elements, and with the rod through its spherical end.

Это позвол ет повысить точность измерений .This allows for improved measurement accuracy.

На чертеже показан датчик сил.The drawing shows the force sensor.

Датчик состоит из -корпуса Ij упругого элемента 2, работающего на сжатие, упругого элемента 3 в виде стержн , работающего на изгиб, шайбы 4, шариков 5, равномерно расположенных ло окружности с центром, лежащим на оси датчика, и уплотнени 6 из натуральной пробки. Упругий элемент 2 представл ет собой деталь, участок 7 которой имеет форму тонкостенной трубки, участок 8 - форму кольца, а участок 9 (силоприемна головка ) выполнен в виде шайбы.The sensor consists of a compression body Ij of an elastic element 2, working in compression, an elastic element 3 in the form of a bending rod, washer 4, balls 5, evenly spaced around a circle lying on the axis of the sensor, and sealing 6 from a natural cork. The elastic element 2 is a part, the section 7 of which has the shape of a thin-walled tube, the section 8 is in the shape of a ring, and the section 9 (force-receiving head) is designed as a washer.

Силрлриемна голов-ка 9 соединена с участком 8 упругими леремычками 10, расположенными под углом 90° одна относительно другой и под углом 45° относительно шариков, соприкасающихс одновременно с обоими участками (вершины названных углов наход тс на оси симметрии датчанка). В расточкуThe silly riem head 9 is connected to the section 8 by elastic rammers 10 located at an angle of 90 ° one relative to the other and at an angle of 45 ° relative to the balls in contact with both sections simultaneously (the tops of the angles mentioned are on the axis of symmetry of the Danish). In boring

головки 9 входит без зазора сферический конец элемента 3.head 9 enters without clearance the spherical end of element 3.

На участке 7 упругого элемента 2 наклеен тензорезистор 11, длина которого равна лериметру трубки (тензорезистор с широким основанием ), тензорезистор опо сывает упругий элемент.In the section 7 of the elastic element 2, a strain gauge 11 is glued in, the length of which is equal to the tube meter (a wide base strain gauge), the strain gauge is supported by the elastic element.

Обычные пр моугольные тензорезисторы 12, 13, 14 и 15 наклеены на упругий элемент 3. Тензорезисторы 12 и 13 регистрируют изгибConventional rectangular strain gauges 12, 13, 14 and 15 are glued to the elastic element 3. The strain gauges 12 and 13 register a bend.

стержн в плоскости чертежа, а тензорезисторы 14 и 15 - в плоскости, перпендикул рной плоскости чертежа, и включены в разные ллечи измерительного моста.the rod is in the plane of the drawing, and the strain gauges 14 and 15 are in the plane, perpendicular to the plane of the drawing, and are included in different shells of the measuring bridge.

Выводы от тензорезистора // укладываютThe conclusions from the strain gauge // stack

в две канавки 16, а от тензорез-исторов 12, 13, 14 н 15 - в отверсти 17. Шайба 4 закрывает отверстие в головке датчика, в которое входит нагружающее устройство при тарировании датчика.in the two grooves 16, and from the strain gauges 12, 13, 14 and 15 - in the holes 17. The washer 4 closes the hole in the sensor head, which includes the loading device when the sensor is calibrated.

Датчик работает следующим образом.The sensor works as follows.

Сила, приложенна к головке 9 датчика вдоль его оси, через шарики 5, перемычки 10 и участок 8 передаетс на тонкостенную Tpy6iKy 7, вызыва ее сжатие. Величииа сопротивлени тензорезйстора // пропорциональна величине осевой силы не зависимо от положени точки ее приложени к головке датчика, так изгибающий момент, который .возникает при внецентренном сжатии трубки, вызывает деформации, не измен ющие общего сопротивлени тензорезйстора //. При этом упругий элемент 3 не деформируетс . Силы, действующие по касательной к поверхности головки датчика, стрем тс сдвинуть ее относительно трубки, однако преп тствуют этому перемычки 10, упругий элемент 3 и уплотнение 6. Жесткость упругого элемента 3 выбирают значительно выше жесткости перемычек и уплотнени , поэтому практически полностью эти силы передаютс элементу 5.The force applied to the sensor head 9 along its axis through the balls 5, jumpers 10 and section 8 is transmitted to the thin-walled Tpy6iKy 7, causing it to be squeezed. The magnitude of the resistance of the strain gauge // is proportional to the axial force regardless of the position of its point of application to the sensor head, so the bending moment that arises during off-center compression of the tube causes deformations that do not change the total resistance of the strain gauge //. Moreover, the elastic element 3 is not deformed. The forces acting tangentially to the surface of the sensor head tend to move it relative to the tube, however, the jumpers 10, the elastic element 3 and the seal 6 prevent this. The stiffness of the elastic element 3 is chosen much higher than the rigidity of the jumpers and compaction, therefore, almost completely five.

Изгиб другого элемента приводит к изменению сопротивлений тензорезисторов 12, 13 или 14, 15, что позвол ет определить величины сил, касательны.ч к поверхности силоприемной головки.The bending of another element leads to a change in the resistances of the strain gauges 12, 13 or 14, 15, which makes it possible to determine the magnitudes of the forces tangential to the surface of the force receiving head.

Предмет изобретени Subject invention

Тензометрический датчик сил, содержащий закрепленные в корпусе два упругих элемента , один из которых выполнен в виде полого цилиндра, а другой - в виде стержн со сферичеоким концом, размещенного внутри цилиндра , и силоприемную головку, отличающийс тем, что, с целью повышени точности измерени , в нем силоприемна головка св зана с цилиндром с помощью щариков и упрупих -перемычек, равномерно расположенных по окружиости с центром по оси упругих элементов , а со стержнем - через его сферический конец.A strain gauge force sensor containing two elastic elements fixed in the housing, one of which is made in the form of a hollow cylinder, and the other in the form of a rod with a spherical end placed inside the cylinder, and a force-receiving head, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, in it, the force-receiving head is connected to the cylinder with the help of balls and elongated jumpers, evenly spaced around the circumference with the center along the axis of the elastic elements, and with the rod through its spherical end.

JLJl

5 It 9 5 /. / / X5 It 9 5 /. // X

16sixteen

/7/ 7

В ид AIn id a

5-65-6