SU555297A1

SU555297A1 - Force measuring device

Info

Publication number: SU555297A1
Application number: SU2314449A
Authority: SU
Inventors: Герман Семенович Берлин; Андрей Михайлович Ростовцев; Олег Анатольевич Сидоров; Исаак Ильич Барсуков
Original assignee: Предприятие П/Я М-5671; Предприятие П/Я Г-4219
Priority date: 1976-01-13
Filing date: 1976-01-13
Publication date: 1977-04-25

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСИЛИЙ(54) DEVICE FOR MEASURING EFFORTS

Изобретение относитс к силоизмерительной технике и может быть использовано дл измерени сжимающих и раст гивающих усилий.This invention relates to force-measuring technique and can be used to measure compressive and tensile forces.

Известные устройства дл измерени усилий, содержащие упругий элемент в виде кольца, скобы и установленный на нем силовоспринимающий элемент и механотрон, не обеспечивают возможности непосредственного измерени раст гиваюпдах и сжимающих усилий. Использование этих устройств св зано с необходимостью введени в кинематическую систему устройств дополнительных механизмов , которые снижают точность измерени в целом и усложн ют конструкцию.The known devices for measuring forces, containing an elastic element in the form of a ring, brackets and a force-receiving element mounted on it and a mechanotron, do not provide the possibility of direct measurement of stretching and compressive forces. The use of these devices is associated with the need to introduce additional mechanisms into the kinematic system of devices, which reduce the accuracy of the measurement as a whole and complicate the design.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс устройство дп измерени усилий, содержащее упругий элемент в виде кольца и установленные на нем силовоспринимающие элементы и механотроны, штоки которых св заны с упругим элементом через плоские пружины. Однако оно также не обеспечивает возможности непосредственного измерени раст гивающих и сжимающих усилий.The closest in technical essence to the present invention is a force measuring device DP, comprising an elastic element in the form of a ring and mounted on it a force-sensing element and mechanotrons, the rods of which are connected to the elastic element through flat springs. However, it also does not provide the ability to directly measure tensile and compressive forces.

Цель изобретени - расширение функциональFibix возможностей устройства.The purpose of the invention is to enhance the functionality of the FiBix device.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве , содержащем упругий элемент и установленные на нем силовоспринимающие элементы и маханотроны, штоки которых св заны с упругим элементом через плоские пружины, упругий элемент вьшолнен В виде квадратной призмы с центральным отверстием, в дйух противолежащих углах которой закреплены силовоспринимающие элементы, а в двух утпах. установлены механотроны , оси которых параллельны продольной оси призмы , причем цпоки механотронов направлены в противоположные стороны, а плоские пружины расположены в параллельных плоскост х, перпендикул рных к продольной оси призмы, и жесткоThe goal is achieved by the fact that in the device containing an elastic element and installed on it the power-sensing elements and mahanotrons, the rods of which are connected to the elastic element through flat springs, the elastic element is executed. elements, and in two utah. mechanotrons are installed, the axes of which are parallel to the longitudinal axis of the prism, with the sockets of the mechanotrons directed in opposite directions, and the flat springs are located in parallel planes perpendicular to the longitudinal axis of the prism, and rigidly

закреплены вторыми концами на теле призмы.secured by the second ends on the prism body.

На фиг. 1 изображено устройство дл измерени усилий; на фиг. 2 - вид сбоку с разрезом А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - эпюра распределени моментов , возникаюших в упругом элементе при деформFIG. 1 shows a device for measuring forces; in fig. 2 is a side view with section A-A in FIG. one; in fig. 3 is a plot of the distribution of moments arising in an elastic element during deformations.

дни последнего под действием раст гивающих сил Р. Устройство содержит упругий элемент, вынолненньШ В виде квадратной призмы 1 с центральным отверстием 2, в двух противолежащих углах которой закреплены силовоспринимаюшне элементы 3 иthe days of the latter under the action of tensile forces R. The device contains an elastic element, in the form of a square prism 1 with a central hole 2, in the two opposite corners of which elements 3 and

4, а В двух дрзтих углах установлены мехаиотро4, a. In the two other corners are mounted

ны 5 и 6, оси которых параллельны продольной оси 7 призмы 1 и штоки 8 и 9 которых направлены в противоположные стороны и св заны с упругим элементом через плоские пружины 10 н 11, расположеш1ые в параллельных плоскост х, перпендикул рных к продольной оси7 призмы,и жестко закреплешвле вторыми концами 12 на теле призмы.5 and 6, the axes of which are parallel to the longitudinal axis 7 of the prism 1 and the rods 8 and 9 of which are directed in opposite directions and connected to the elastic element through flat springs 10 and 11 located in parallel planes perpendicular to the longitudinal axis7 of the prism, and rigidly secured with the second ends 12 on the body of the prism.

Дл размещени в упругом элементе 1 снловоспринимающих элементов 3 и 4, а также мехаиотронов 5 «6 в нем предусмотрены диаметрально противопол зп 1е утолщени сечени за счет того, что внешн поверхность упругого элемента образована квадратной призмой 1, а внутрен - соосным с призмой цилиндром.To accommodate in the elastic element 1 the snoot taking elements 3 and 4, as well as the mechaiotrons 5 "6, it is provided with diametrically opposed section 1e thickening of the section due to the fact that the external surface of the elastic element is formed by a square prism 1 and the internal cylinder coaxial with the prism.

Дн уменьшени гистерезисных влений используетс комбинаци наружной призматической и внутренней цилшгдрической поверхностей в упругом элементе 1, котора приближает его к телу равного сопротивлени изгибу при прин тых услови х иагружени (см. фиг. 3). При этом сечени дл которых преобретают практически мини-; мальную высоту при посто нной ширине, а их сопротивлени изгибу будут мк шмальными, и, наоборот , наибольший изгибающий момент будет в диагональных утолщени х сечени упругого элемента- 1, где высота сечени максимальна (см. фиг. 1 и 3). При этом не требуетс прибегать к каким-либо дополнительным технологическим операци м по формообразованию сечени упругого элемента (профилирование ширины сечени ). Эффект равного сопротивлени изгибу достигаетс исключительно конструктивными мерами, что снижает трудоемкость изготовлени .The bottom of hysteresis reduction uses a combination of external prismatic and internal cylindrical surfaces in an elastic element 1, which brings it closer to a body of equal bending resistance under accepted conditions and loading (see Fig. 3). At the same time, sections for which acquire almost mini-; The maximum height at a constant width, and their resistance to bending will be microns, and, conversely, the greatest bending moment will be in the diagonal thickenings of the elastic element section-1, where the section height is maximum (see Fig. 1 and 3). In this case, it is not necessary to resort to any additional technological operations for shaping the cross section of the elastic element (profiling of the cross section width). The effect of equal bending resistance is achieved solely by constructive measures, which reduces the labor intensity of manufacture.

Устройство работает следующим образом. Измер емое усилие прикладываетс к силовоспршгамающим элементам 3 и 4 и вызывает деформацию упругого элемента 1, а следовательно, взаимное смещение утолщений сечени , в которых закреплены механотроны 5 и 6. Последние включены по схеме алгебраического суммировани выходных сигналов.The device works as follows. The measured force is applied to the force-supporting elements 3 and 4 and causes the deformation of the elastic element 1 and, consequently, the mutual displacement of the thickenings of the section in which the mechatrons 5 and 6 are fixed. The latter are included according to the algebraic summation scheme of the output signals.

Использование изобретени позвол ет расширить фз псциональные возможности измеренийThe use of the invention allows to expand the functional capabilities of measuring

(раст гивающих и сжимающих усилий) в широких(tensile and compressive forces) in wide

пределах за счет изменени жесткости (размеров)limits due to changes in stiffness (dimensions)

5Tipyroro элемента.5Tipyroro element.

Claims

Invention Formula

A device for measuring forces, containing an elastic element and installed on it the force-sensing elements and mechatrons, rods

which are associated with an elastic element through flat springs, distinguished by the fact that, in order to expand its functionality, the elastic element is made in the form of a square prism with a central hole, in one of the opposite corners of the 1st which fixed power-receiving elements, and in the other two corners are installed mechanotrons, the axes of which are parallel to the longitudinal axis of the prism, with the rods of the mechanotrons directed in opposite directions, and the flat

the springs are arranged in parallel planes perpendicular to the longitudinal axis of the prism, and are rigidly fixed with second ends on the body of the prism.

1

fig.Z