SU542922A1 - Устройство дл измерени осевых усилий взаимодействующих элементов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области измерени  осевых усилий взаимодействующих элементов , преимуш,ественно колеса с рельсом.

Известны устройства дл  измерени  осевых усилий колеса с рельсом. В этих устройствах на диске колеса или его гребне с равномерным шагом креи тс  тензометрические датчики , которые при включении в измерительную схему дают возможность регистрировать деформации , вызванные осевыми силами, возникающими между колесом и рельсом в нроцессе их качени .

Наиболее близким техническнм решением к иредлагаемому изобретению  вл етс  устройство дл  измерени  осевых усилий, действующих на иодшипник качени , содержащее новоротный элемент, вынолненный в виде модели кольцеобразной формы, и чувствительный элемент, образованный в теле кольца выиолненнем конической расточки, на который размещены тензометрнческие датчики.

Основным недостатком указанного устройства  вл етс  зависимость масштаба нреобразовани  боковой силы в полезный сигнал от места ее приложени . Это условие значительно уменьшает точность измерени  силы, т. е. достоверность показаний, т. к. место приложени  снлы в промежутках между датчнками не известно. Увеличение же чнсла примен емых тензодатчиков усложн ет схему измеренн , уменьшает ее надежность, не позвол ет тем самым повысить достоверность показаний .

Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности измерени  усилий в паре взаимодействующих элементов.

Дл  этого в предлагаемом устройстве в теле модели со стороны торцовой повер.хностп, противоположной месту прпложени  1змер емого усили , выполнена кольцеобразна  канавка , а устройство снабжено мембраной, образующей с указанной канавкой камеру, котора  заиолнена рабочей средой и представл ет с последней чувствительный элемент.

Мембрана может быть выполнена вогнутой внутрь камеры.

На фиг. 1 изображена принцнпиальна  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - то же устройство с мембраной, вогнутой

внутрь камеры.

Поворотный элемент вынолнен в виде модели 1 кольцеобразной формы, в теле которой выиолнена кольцеобразна  канавка. Мембрана 2 образует с указанной канавкой камеру.

Камера заполнена рабочей средой 3, например жидкостью, Н представл ет с последней чувствительный элемент.

Канавка выполн етс  на торцовой поверхности модели, в ее гребне 4, по окружности

радиуса R на глубину 5, котора  выбираетс 

из услови  обеспечени  упругих деформаций гребн  под действием максимально возможной величины усили  Н. Дл  фиксации мембраны 2 в камере используетс  заглушка 5.

Предпочтительным вариантом  вл етс  выполнение мембраны, вогнутой внутрь камеры .

В этом случае мембрана выполнена из листового материала с вогнутым внутрь камеры участком по всей окружности модели (см. фиг. 2). Мембрана закреплена на теле модели посредством заплечников 6. Крепление мембраны производ т, например, сваркой так, чтобы между ией и телом модели было образовано герметизированное пространство - камера.

Дл  обеспечени  непосредственного отсчета величины осевого усили  в рабочую среду помещают датчик давлени , св занный с регистрирующим прибором (на фигурах не показан ).

Устройство работает следующим образом.

При движении моделии 1 по рельсу создаетс  усилие Я, которое вызывает упругую деформацию гребн  4. Деформаци  гребн  приводит к сближению иоверхностей кольцеобразной канавки, в результате чего измен етс  величина замкнутого объема рабочей среды 3. Изменение величины объема рабочей среды вызывает пропорциональное изменение давлени  иоследней, которое и регистрируетс  размещеиным в ией датчиком давлени . Поскольку рабоча  среда - жидкость обеспечивает передачу изменени  давлени  практически без искажени  по всему объему,  вл ющемус  в данном случае замкнутым, то взаимное расположение места приложени  усили  Н и датчика, регистрирующего давление жидкости, не измен ет масштаб преобразовани  усили  в полезный сигнал на выходе чувствительного элемента, т. е. давление рабочей среды.

Наличие у мембраны 2 выпуклого участка, обращенного внутрь камеры, заполненной рабочей средой, обеспечивает увеличение изменени  объема рабочей среды, приход щегос  на единицу деформации гребн , т. е. увеличивает чувствительность устройства по сравнению с вариантом устройства, показанным на фиг. 1. Кроме того, непосредственный контакт рабочей среды с телом модели, осуществл емый в варианте устройства, показанном на фиг. 2, также повышает чувствительность .

Указанные конструктивные особенности устройства позвол ют повысить достоверность измерени  осевых усилий.

Claims (2)

1.Устройство дл  измерени  осевых усилий взаимодействующих элементов, преимущественно колеса с рельсом, содержащее поворотный элемент, выполненный в виде модели кольцеобразной формы, и чувствительный элемент с датчиком, отличающийс  тем, что, с целью повышени  достоверности измерени  усилий, в теле модели со стороны

торцовой поверхности, противоположной месту приложени  измер емого усили , выполнена кольцеобразна  канавка, а устройство снабжено мембраной, образующей с указанной канавкой камеру, котора  заполнена рабочей средой и представл ет с последней чувствительный элемент.

2.Устройство ио п. 1, отличающеес  тем, что мембрана вогнута внутрь камеры.

иг.1

9иг.2