Claims (2)
Изобретение относитс к области си- i поизмерительной техники и может быть использовано в экспериментальной аэродинамике дл измерени крут щего момента при испытани х модели в аэродинамических трубах. Известен тензометрический динамометр дл измерени крут щего момента, содержащий расположенный между двум част ми скручтаёмого стержн упругий чувствительный элемент, выполненный в виде продольных пластин, радиально расположенных и равноудаленных от оси стержн , и тензорезисторы, укрепленные на пластинах упругого элемента l. Недостатком динамометра вл етс значительна чувствительность к неизмер емым поперечным нагрузкам и продольной оси, если она велика, а подлежащий намерению крут щий МОМЕНТ мал, что приводит к искажению результатов измерений крут щего момента. Наиболее близким по технической : сущности к изобретению вл етс тензометрический динамометр дл измер«1и крут щего момента, содержащий расположенный между двум част ми скручиваемого стержн упрупгй чувствительный элемент, выполненный в виде продольных пластин, радиально расположенных и равноудаленных от оси стержн , с тензорезисторами на них, размещенные между упругими пластинами продольные жесткие балки, консопьно соединенные с разными част ми скручнваекюго стержн 2. Недостатком этого динамометра вл етс необеспеченность защиты чувствительного элемента от воздействи поперечной нагрузки и значительна прот женность , что приводит к увеличению его нагрузкн неизмер емым моментом поперечной силы при использовании динамометра в многокомпонентных аэродтшмических весах и снижашю точности измерени крут щего момента. Целью изобретени вл етс повышение точности измерени путем уменыие- ни вли ни поперечной нагрузки и умекь шение длины динамометра. Это достигаетс за счет того, что в предлагаемом динамометре ттрутий чувствительный элемент снабжен поперечными ynpyrnNm пластинообразными стойками , расположенными во перпендикул рных радиальных плоскост х и соединенными с противоположными продольными жесткими балками, из которых одна половина балок, расположенных смежно , соединена с одной иа частей стержн , а Втора половина - с другой, причем стойки разнесены по длине упругого чу&ствительного элемента, а смежные балки размешены со сдвигом относительно друг . друга в лродольном направлении. На фиг. 1 .показан предлагаемый динамометр, об- ;щий вид; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез; на фиг. 3 - то же, продольный .разрез. ; flHHajvsoMeTp содержит расположенный ;между двум част ми 1 и 2 скручиваемо го стержн упругий чувствительный элемент , Выполненный в виде продольных пластин 3, на которые наклеены тензоре- энсторы 4. Пластины 3 расположены ра- диально и равноудаленные от оси ot стер н . Между продольными пластинами 3 ра мещены продольные жесткие балки 5-8, причем смежные балки 5 и 8 консольно соединены с частью 2 скручиваемого стержн , а смежные балки 6 и 7 консоль но соединены с частью 1 стержн . В поперечных сечени х кажда из балок 5-8 имеет вид равнобедренного треугольника, обращенного вершиной к оси ot динамометра . Это обеспечивает высокую жесткость продольных балок по отношению к поперечной нагрузке при ограниченных поперечных габаритах динамометра. Пары противолежащих продольных балок 5,6 и 7,8 соединены поперечными упругими пластинообразными стойками со ответственно 9, 1О и 11,12. Стойки, как и пластины 1 измерительного элемен та также расположены в меридиональных но иных плоскост х динамометра, и про ход т между пластинами 1, не соприкаса сь с ними. При этом стойки разнесены по длине жестких продольных балок, например, таким образом, что стойки 9, 10 и 11, 12, соедин ющие разные пары противоположных продольных балок 5,6 и 7,8 чередуютс между собой. Такое размещение стоек обеспечиваетс за сче перекрыти по длине продольных балок 5,6 и 7,8. 6 54 Продольные балки 5-8 совместно с поеречными стойками 9, Ю и 11, 12 обазуют рамы, передающие поперечные нагрузки и их моменты с одной части скручиваемого стержн на другой. Стойки 9, 1О, 11, 12 большей частью расположены в нишах балок б, 6, 7, 8, образованных путем проведени р да пазов 13, 14 в балках 5, 6, 7, 8 вдоль поверхности стоек. Благодар этому стойки 9, 1О, 11, 12 имеют повышенную длину при ограниченном поперечнике динамометра . При воздействии на динакюметр измер емого им крут щего момента Mr он ввиду относительно большей длины и пластинообразной формы стоек 9, 10, 11 12 в- основном воспринимаетс продольными пластинами 3 чувствительного элемента , благодар чему динамометр имеет высокую чувствительность к измер емому кюмекту М. Пластины 3 при воздействии на динамометр кюкюнта М претерпевают преимущественно деформацию изгиба, вследствие которой измен етс активное сопротивление присоединенных к ним тензорезисторов 4. В результате в диагонали мостовой или полумостовой электросхемы, в которую включены тензорезисторы, по вл етс ток, пропорциональньгй измер емому моменту М При нагружении динамометра неизмер е- мой им продольной силой Т она в значительной мере воспринимаетс стойками 9, 10, 11, 12 которые ввиду их ориентации в меридиональных плоскост х имеют высокое сопротивление изгибу, обусловленному силой Т. В результате пластины 3 измерительного элемента оказываютс разгруженными от продольной силы. При воздействии на динамометр поперечной силы N и ее момента М они в основном Воспринимаютс жесткой рамэй, образованной продольными балками 5, 6 и поперечными стойками 9 и 1О. Поэтому пластины 3 вл ютс разгруженными от силы N и момента М ц . Аналогичным образом за счет жесткой рамы, образованной продольными балками 7,8 н поперечными стойками 11 и 12, пластины 3 разгружены от поперечной силы В и ее момента M-jj. Таким образом, в предложенном динамометре измерительный элемент защищен от воздействи любых нагрузок, кроме измер емого крут щего момента АА. При этом, благодар совмещению в пространстве зон расположени пластин 3 чувствн- тельного элемента с зонами расположени балок 5, 6, 7, 8 и стоек 9, 10, 11, 12 обеспечивающих его защиту от неизмер емых нагрузок, предложенный динамометр имеет малую длину и компактную констру цию. Использование тензометричесюэго дина мометра позволит обеспечить повышенную точность измерени крут щего момента в случа х сложного нагружени динамомет- ра и в том числе при его использовании в таких многокомпонентных силоизмерительных приборах, как аэродинамические 1«нзометрические весы. Формула изобретени Тензокютрический динамометр дл измерени крутшдетч) мокюнта содержащий расположенный между двум част ми скручиваемого стержн упругий чувствительный элемент, выполненный в виде продольных пластин, радиально расположенных и равноудаленных от оси стержн с тензорезисторами на них, и размеиюнные между упругими ппастгшамн продоль:Ные жесткие балки, консольно соединенныв С разными част ми скручиваемого стержн , отличающийс тем, что, с целью повьпцени точности измере НИИ П5т«м уменынени вли ни поперечной нагрузкн и уменьшени длины дтимокютра , упругий чувствительный элемент снабжен поперечными упругими пластинообразными стойками, расположенными во взаимно перпендикул рных радиальных плоскост х и соединенными с противоположными продольными жесткими балками, из которых одна половина балок, расположенных смежно, соединена с одной из частей стержн , а втора половина - с другой, причем стойки разнесены по длине упругого чувствительного элемента, а смежные балки размешены со сдвигом относительно друг друга в продольном направлении. Источники информации, прин тые во внимание прв экспертизе 1.Горлин С. М. Слезингер И. И. Аэромеханические измерени , Паука 1964, с. 494. The invention relates to the field of measuring instrumentation and can be used in experimental aerodynamics for measuring torque when testing models in wind tunnels. A tensile dynamometer for measuring torque is known, which contains an elastic sensing element located between two parts of a twisted rod, made in the form of longitudinal plates radially spaced and equidistant from the axis of the rod, and strain gages mounted on the plates of the elastic element l. The disadvantage of the dynamometer is a significant sensitivity to unmeasurable transverse loads and the longitudinal axis, if it is large, and the torque to be intended is small, which leads to a distortion of the results of torque measurements. The closest to the technical: essence of the invention is a strain gauge dynamometer for measuring "1 and torque," containing an elastic element located between two parts of a twisted rod, an elastic element made in the form of longitudinal plates, radially spaced and equidistant from the axis of the rod, with strain gages on them The longitudinal rigid beams, placed between elastic plates, can be connected to different parts of a twisted rod 2. The disadvantage of this dynamometer is the lack of v protect the sensor from exposure to the lateral load and substantial extent of which leads to an increase in its shear strength is immeasurable nagruzkn emym torque dynamometer using a multicomponent aerodtshmicheskih scales and snizhashyu precision torque measurement. The aim of the invention is to improve the measurement accuracy by reducing the influence of the lateral load and reducing the length of the dynamometer. This is achieved due to the fact that, in the proposed tthrutiy dynamometer, the sensing element is provided with transverse ynpyrnNm plate-like racks located in perpendicular radial planes and connected to opposite longitudinal rigid beams, of which one half of the beams adjacent are connected to one of the rod parts, and the second half is on the other, with the posts spaced apart along the length of the elastic element, and the adjacent beams are displaced with a shift relative to each other. friend in ldodolnom direction. FIG. 1. The proposed dynamometer, general view; in fig. 2 - the same, cross section; in fig. 3 - the same, longitudinal section. ; flHHajvsoMeTp contains an elastic sensing element located between two parts 1 and 2 of a twisting rod. It is made in the form of longitudinal plates 3 on which tensor enstors 4 are glued. The plates 3 are located radially and equidistant from the ot stern n axis. Between the longitudinal plates 3, longitudinal rigid beams 5–8 are placed, the adjacent beams 5 and 8 are console-connected with part 2 of the twisted rod, and the adjacent beams 6 and 7 are console-connected with part 1 of the rod. In cross sections, each of the beams 5–8 has the form of an isosceles triangle, which vertex faces the ot axis of the dynamometer. This provides high rigidity of the longitudinal beams with respect to the transverse load with limited transverse dimensions of the dynamometer. The pairs of opposite longitudinal beams 5.6 and 7.8 are connected by transverse elastic plate-like struts, respectively, 9, 1О and 11,12. The racks, as well as the plates 1 of the measuring element, are also located in the meridional but other planes of the dynamometer, and pass between the plates 1, and do not come into contact with them. In this case, the stands are spaced apart along the length of the rigid longitudinal beams, for example, in such a way that the stands 9, 10 and 11, 12 connecting different pairs of opposite longitudinal beams 5.6 and 7.8 alternate with each other. Such an arrangement of racks is provided for overlapping along the length of the longitudinal beams 5.6 and 7.8. 6 54 Longitudinal beams 5-8 together with transverse posts 9, 10 and 11, 12 form frames that transmit lateral loads and their moments from one part of the twisted rod to another. Racks 9, 1О, 11, 12 are mostly located in the niches of beams b, 6, 7, 8, formed by holding a number of grooves 13, 14 in beams 5, 6, 7, 8 along the surface of the racks. Due to this, pillars 9, 1О, 11, 12 have an increased length with a limited width of the dynamometer. When acting on the torque meter of the torque it is measuring Mr, it is mainly perceived by the longitudinal plates 3 of the sensing element due to the relatively longer length and plate-like shape of the uprights 9, 10, 11 12, so the dynamometer has a high sensitivity to the measured cumet of M. Plate 3 when exposed to a dynamometer, the qukyun M undergoes predominantly bending deformation, as a result of which the resistance of the resistance strain gages attached to them 4 changes. As a result, the diagonal of the pavement or the floor A bridge circuit in which resistance strain gages are connected, a current appears that is proportional to the measured moment M When a dynamometer is loaded with an immeasurable longitudinal force T by it, it is largely perceived by racks 9, 10, 11, 12 which, due to their orientation in the meridional planes have a high bending strength due to the force T. As a result, the plates 3 of the measuring element are unloaded from the longitudinal force. When exposed to a dynamometer of transverse force N and its moment M, they are mainly perceived by a rigid ramey, formed by longitudinal beams 5, 6 and transverse struts 9 and 1О. Therefore, the plates 3 are unloaded from the force N and the moment M c. Similarly, due to the rigid frame formed by the longitudinal beams 7.8 n transverse racks 11 and 12, the plates 3 are unloaded from the transverse force B and its torque M-jj. Thus, in the proposed dynamometer, the measuring element is protected from the effects of any loads, except for the measured torque AA. At the same time, due to the combination in space of the locations of the plates 3 of the sensing element with the locations of the beams 5, 6, 7, 8 and racks 9, 10, 11, 12 providing its protection against unmeasured loads, the proposed dynamometer has a small length and a compact construction. The use of a strain gauge dynamometer will provide enhanced accuracy of torque measurement in cases of complex loading of a dynamometer, including when it is used in such multi-component force-measuring devices such as aerodynamic 1 ”gauge. Claims of the invention The tensor-carrying dynamometer for measuring the crank decks containing a resilient sensing element located between the two parts of the twisted rod, made in the form of longitudinal plates, radially spaced and equidistant from the axis of the rod with resistance strain gages on them, and between the elastic straps, the length of the bar, and the stress gauges between the strain gauges and the strain gages on them With different parts of the twisted rod, characterized in that, in order to measure the accuracy of the scientific research institute P5t "the reduction of the influence of transverse load shrinking and reducing the length of the diameter, the elastic sensing element is provided with transverse elastic plate-like racks located in mutually perpendicular radial planes and connected to opposite longitudinal rigid beams, of which one half of the beams adjacently are connected to one of the rod parts, and the second half - on the other hand, with the stands spaced along the length of the elastic sensing element, and adjacent beams are placed with a shift relative to each other in the longitudinal direction. Sources of information taken into account prp examination 1. S. Gorlin M. Slezinger I. I. Aeromechanical measurements, Spider 1964, p. 494.
2. Авторское свидетельство СССР №474713, кл. Q 01 L 3/10, 1973, (прототип).2. USSR author's certificate №474713, cl. Q 01 L 3/10, 1973, (prototype).
;« 5 « J; "5" J
73 3 273 3 2
J 5J 5