SU690332A1 - Dynamometer - Google Patents

Dynamometer

Info

Publication number
SU690332A1
SU690332A1 SU772496517A SU2496517A SU690332A1 SU 690332 A1 SU690332 A1 SU 690332A1 SU 772496517 A SU772496517 A SU 772496517A SU 2496517 A SU2496517 A SU 2496517A SU 690332 A1 SU690332 A1 SU 690332A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
force
transducer
dynamometer
transducers
elastic
Prior art date
Application number
SU772496517A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Павлович Сизых
Original Assignee
Тюменский индустриальный институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тюменский индустриальный институт filed Critical Тюменский индустриальный институт
Priority to SU772496517A priority Critical patent/SU690332A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU690332A1 publication Critical patent/SU690332A1/en

Links

Landscapes

  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Description

(54) ДИНАМОМЕТР(54) DYNAMOMETER

Изобретение относитс  к силойзмеритепьной технике и может быть использовано в качестве силонзмеритепьного цатч чика в электромеханических весах раэличного назначени . Известны динамометры, содержащие грузопрнемную балку с установленным на ней корпусом подшипника. Балка подд живаетс  в вертикальном направле йгин двум  магнитоупругими, преобразовател  ми, закрепленным на опорной плите. Предварительное поджатие преобразова- телей обеспечиваетс  винтовой пружиной раст жени  соедин ющей балку с плитой и установленной вертикально вдоль линий, проход1пцей через центр подшипника . Балка прикреплена к вертикальным стойкам опорной шшты посредством упругих шарниров, обладающих податливостью в вертикальном направлении, Магнитоупругие преобразователи воспринимают практически полностью вертикальную составл ющую силы взаимодей- чгтви  вала с подшипником, при этом каждый преобразователь в процессе нагружени  балки испытывает дополнительную деформацию сжати  1 . : Точность и чуъствительность этого динамометра определ етс  точностью н чувствительностью магнитоупругих преобразователей . Линейный диапазон измер емых сил равен сумме соответствзпоших диапазонов преобразователей. Динамометр не расшир ет рабочий цнапазсш преобразовани , представл ющий собой часть полного диапазона, где относительна  погрешность линейности магнитоупругого преобразовател  не превосходит некоторой заданной величины. Кроме того, этот динамометр не обеспечивает кйррекции аддитивных погрешностей , обусловленных изменением питани  магнитоупругих Преобразователей , колебани ми температуры окружающей среды и. т.д. Достоинством устройства  вл етс  то, что при идентичных линейных характеристиках магнитоупру гих преобразователей показани  не завис т от положени  точки приложени  измер емой силы в балке.The invention relates to a power measuring technique and can be used as a power measuring kit in an electromechanical balance for various purposes. Known dynamometers containing a cargo-carrying beam with a bearing housing mounted on it. The beam is supported in the vertical direction by two magnetoelastic transducers mounted on the base plate. Pre-compression of the converters is provided by a tension screw spring connecting the beam to the plate and installed vertically along the lines, passing through the center of the bearing. The beam is attached to the vertical posts of the support pin by means of elastic hinges that have flexibility in the vertical direction. Magnetoelastic transducers perceive the almost completely vertical component of the force of the shaft and bearing interaction, and each converter undergoes additional compression deformation 1 during the loading of the beam. : The accuracy and sensitivity of this dynamometer is determined by the accuracy and sensitivity of magnetoelastic transducers. The linear range of measured forces is equal to the sum of the corresponding ranges of transducers. The dynamometer does not extend the working transform set, which is part of the full range, where the relative linearity error of the magnetoelastic transducer does not exceed a certain specified value. In addition, this dynamometer does not provide for the correction of additive errors due to changes in the power supply of magnetoelastic converters, fluctuations in ambient temperature and. etc. The advantage of the device is that with identical linear characteristics of the magnetoelastic transducers, the readings do not depend on the position of the point of application of the measured force in the beam.

Наиболее близким по технической сущности  вл етс  динамометр, состо щйй из двух одинаковых корпусов, выполненных в виде разрезной скобы, в которой размешены с предварительным поджатием магнитоупругие преобразователи трансформаторного типа с двум  взаимно перпендикул рными обмотками. Корпуса монтируютс  на опорной плите вдоль ее продольной оси. При этом каждый корпус устанавливаетс  в плите на двух призматических опорах. В верхней части динамометра установлена травер са с двум  призмами на концах. Траверса своими концами свободно опираетс  на ка одый корпус. Измер емое усилие действует на контактный, шар траверсы и через опорные призМ1 г передаетс  на корпуса, при этом каждый преобразователь в процессе нагружени  траверсы испытывает дополнительную деформацию сжати  .,The closest in technical essence is a dynamometer consisting of two identical bodies made in the form of a split bracket, in which magnetoelastic transformers of the transformer type with two mutually perpendicular windings are placed with preliminary compression. Shells are mounted on a base plate along its longitudinal axis. In addition, each housing is installed in a plate on two prismatic supports. A traverse with two prisms at the ends is installed in the upper part of the dynamometer. The traverse with its ends rests loosely on each body. The measured force acts on the pin, the traverse ball and through the support prisM1 g is transmitted to the housing, and each transducer in the process of loading the traverse undergoes additional compression deformation.

В данном динамометре каждый корпус выполн ет функцию механического делител  силы в заданном отношении, что позвол ет раст нуть линейный учаотоК характеристики преобразовател  и этим раситарить верхний предел измерени  в сторону больших значений иэмер емой силы. Однако расшире га  рабочего диапазона преобразовани  не происходит, посколысу с расширением верхнего предела измерени  соответственно увеличиваетс  и нижний предед. численно равный порогу чувствитедьнооти . Коррекции аддитивных погрешностей также не происходит.In this dynamometer, each body performs the function of a mechanical force divider in a given ratio, which allows stretching the linear part of the characteristics of the transducer and thereby reducing the upper limit of measurement towards higher values of the measured force. However, the expansion of the working range of the conversion does not occur, because with the expansion of the upper limit of measurement, the lower limit increases accordingly. numerically equal to the threshold of sensitivity. Correction of additive errors also does not occur.

Целью пзобретени  . вл етс  повььшение точностиизмерени  путем создани  динамометра на базе монолитного бруса, обладающего свойством ейтест венного расширени  рабочего диапазона как вверх, так и вниз, не имеющего аддитивных погрешностей и не чувствительного при этом к возможным пере- метцениам точки приложени  измер емой силы вдоль продольной оси бруса. Дл  этого тфименен наиболее дей- стве1шый и поэтому широко используемый на практике метод расширени  рабочего диапазона, основанный на дифференциальном включе1ши двух преобре зователей. .The purpose of the acquisition. This is an increase in the accuracy of measurement by creating a dynamometer based on a monolithic beam, which has the property of expanding the operating range both upwards and downwards, has no additive errors and is not sensitive to possible landings of the point of application of the measured force along the longitudinal axis of the beam. For this purpose, the most effective and therefore widely used in practice method of extending the working range, based on the differential switch on of two converters, is commonly used. .

На одном конце бруса опора распол жена со Стороны противоположной н&правлению действи  силы ., а на друг.At one end of the beam, the support is located on the side opposite to the rule of force, and on the other.

гом конце бруса - со стороны .действи  силы, причем упругое плечо на первом конце бруса, взаимодействующее с си- оизмерительным преобразователем и порой, а также упругое плечо на втоом конце бруса, взаимодействуютцее с илоизмерительным преобразователем, расположены по отношению к нейт альному слою бруса со стороны, противоположной направлению действи  сипы, а упругое плечо на первом конце бруса, взаимодействующее с силоизмерительным реобразователем, а также упругое пл&о на втфом конце бруса, взаимодействующее с опорой и силоизмерительным реобразователем, расположены по отношению к нейтральному слою бруса со стороны действи  силы.- .From the end of the beam, from the side of the force, the elastic arm at the first end of the beam, which interacts with the sio-measuring transducer and sometimes, as well as the elastic shoulder at the second end of the beam, interact with the measuring transducer, side opposite to the direction of the vortex, and the elastic shoulder at the first end of the beam, interacting with the force transducer, as well as the elastic pl & at the tff end of the beam, interacting with the support and force measuring with a reformer, located in relation to the neutral layer of the beam from the action of force.-.

На фиг, 1 изображен описьтаемый динамометр с магнитоупругими силоизмери- тельными, преобразовател ми, общий вид; на фиг. 2 - линейные характеристики мйгнитоупругих преобразователей сжати ; на фиг. 3 - линейные характеристики преобразователей с различйыми знаками приращени  механической нагрузки; на фиг. 4 - линейна  характеристика динамометрической балки при дифференциальном включении преобразователей с линейными характеристиками; на фиг. 5 - динамометрическа  балка с прёдварител1 но напр женными магнитоупругими пр&образовател мй; на фиг. 6 - балка. На- . груженна  измер емой силой; на фиг. 7 (существенно нелинейные характеристики, магнитоупругих преобразова елей сжати ; на фиг. 8 - нелинейные характеристики преобразова:телей с различными знаками приращени  меха1П1ческой нагрузки; на фиг. 9 - линейнай Характеристика динамометра при дифференциальном включении преобразователей с существенно нелинейными характеристиками;Fig. 1 shows an descriptive dynamometer with magnetoelastic force-measuring, transducers, general view; in fig. 2 - linear characteristics of magnetoelastic compression transducers; in fig. 3 - linear characteristics of converters with different signs of the increment of the mechanical load; in fig. 4 - linear characteristic of a dynamometric beam with differential switching on converters with linear characteristics; in fig. 5 - dynamometric beam with predvaritel1 but strained magnetoelastic devices & in fig. 6 - beam. On- . laden with measurable force; in fig. 7 (essentially nonlinear characteristics, magnetoelastic transducers of squeezing; Fig. 8 - nonlinear characteristics of the transform: bodies with different signs of increment of the mechanical load; Fig. 9 - linear characteristics of the dynamometer with differential switching of the transducers with significantly nonlinear characteristics;

Динамометр содержит монолитный брус 1 (динамометрическа  балка), сна&женный в своей средней части силовоопринимающим элементом 2, выполненным в виде грузоприемной площадки (фиг. 1). Брус о ираетс  своими концами на стойку 3 через призматические опоры 4 и 5. Одна из опор - неподвижна , адруга  самоустанавпивающа с . Концы бруса имеют разрезы 6, расположенные вдоль его нейтральной плоскостии направленные от торцовых граней к пентрут жео ти бруса, т.е. к точке С. Каждый раэрез на конце бруса переходит в цилиндрическую полость 7, предназначеннуюThe dynamometer contains a monolithic beam 1 (dynamometric beam), sleep & in its middle part with a power-receiving element 2, made in the form of a receiving platform (Fig. 1). The beam is about its ends on rack 3 through prismatic supports 4 and 5. One of the supports is fixed, the adress is self-regulating with. The ends of the beam have cuts 6 located along its neutral plane and directed from the end faces to the pentrue of the same beam, i.e. to point C. Each raerez at the end of the beam passes into a cylindrical cavity 7, designed

дл  установки чувствительного элемента По всей поверхности торцовой грани бруса выполнена сквозна  прорезь 8,to install the sensing element Through the entire surface of the end face of the beam is made through the slot 8,

Таким образом, разрез 6, полость 7 и прорезь 8 образуют на каждом конце бруса пва упругих плеча 9. Между упругими плечами в каждой полости 7 с гфедварительным попжатием устанавливаетс  чувствительный элемент 10 - магнитоупругий преобразователь траноформаторного типа со взаимно перпендикул рными намагничивающей и сигналитной обмотками. Каждый преобразователь закреплен в соответств5гю1цей полости при поможи прижимного устройства, состо щего из накладки 11, шарика 12. и винта 13.Thus, cut 6, cavity 7 and slot 8 form at each end of the beam of the elastic shoulder 9. Between the elastic shoulders in each cavity 7 with a mouthpiece, a sensing element 10 is installed, a magnetic-elastic transducer of the transformer type with mutually perpendicular magnetizing and signal windings. Each transducer is fixed in the corresponding cavity with the help of a clamping device consisting of a lining 11, a ball 12. and a screw 13.

В полости, расположенной на левом конце бруса, установлен магнитоупругий преобразователь положительного приращени  мёханическсй нагрузки, а в полости , расположенной на правом конце бруса, - магнитоупрутий преобразователь отрицательного приращени  ме.ханической нагрузки.In the cavity located at the left end of the beam, a magnetoelastic transducer of the positive increment of the mechanical load is installed, and in the cavity located at the right end of the bar, the magnetoelastic transducer of the negative increment of the mechanical load is installed.

Упругое плечо 9 на левом конце бруса, взаимодействующее с преобразователем положительного приращени  механической нагрузки и опорной призмой 4 стойки, расположено по отношению к нейтральной плоскости изогнутого бруса со стороны его раст нутых волокон, т.е. со стороны, противоположной направлению действи  силы. Другое упругое плечо на левом ковде бруса, взаимодействующее только с преобразователем, расположено на его сжатых волокнах, т.е. со стороны действи  силы.The elastic arm 9 on the left end of the beam, which interacts with the transducer of the positive increment of mechanical load and the supporting prism 4 of the rack, is located relative to the neutral plane of the curved beam on the side of its stretched fibers, i.e. from the side opposite to the direction of the force. Another elastic shoulder on the left side of the beam that only interacts with the converter is located on its compressed fibers, i.e. by the action of force.

Упругое плечо на правом конце бру са, взаимодействующее через Опорную призму 5 со стойкой и с преобразователем отрицательного приращени  мех&нической нагрузки, расположено по отношению к нейтральной плоскости изогнутого бруса со стороны его сжатых волокон . Другое упругое плечо на правом конце бруса, взаимодействующее только с преобразователем отрицательного приращени  механической нагрузки, расположено на его раст нутых волокнах.The elastic arm on the right end of the bar, interacting through the Support prism 5 with the stand and with the negative increment converter of the mechanical load, is located relative to the neutral plane of the bent beam on the side of its compressed fibers. Another elastic shoulder on the right end of the beam, which interacts only with the negative increment converter of the mechanical load, is located on its stretched fibers.

Измерительные обмотки магнитоупру- гих преобразователей соединены последовательно и встречно, а намагничивак щие обмотки соединены параллельно и питаютс  переменным током промыщлевкThe measuring windings of magnetoelastic transducers are connected in series and counter, and the magnetizing windings are connected in parallel and powered by an alternating current of industrial windings.

нсА частоты.nsA frequency.

Динамометр работает следующимThe dynamometer works as follows

образом..way ..

Магнитоупрутие преобразователи уотанавливаютс  iB полост х бруса с предварительным нвт гом. Нат г созд ётс  с помощью нажимного винта 13 за счет упругой деформации плеч 9 бруса. При этом упругие плечи правой части бруса изогнуты усилием 1, предварительного нат га преобраэователн 1 П, а упругие плечи левой части - усилием 1( предварительного нат га преобразовател  The magneto-elastic transducers are fitted with an iB hollow beam with a pre-screw. The tension is created with the help of a pressure screw 13 due to the elastic deformation of the arms of the 9th beam. At the same time, the elastic shoulders of the right side of the beam are bent by force 1, the preliminary tension of the transducer is 1 P, and the elastic shoulders of the left part by force 1 (the preliminary tension of the transducer

0 2 П (см. фиг. 5).0 2 P (see Fig. 5).

Абсолютна  величина усили  предварительного нат га каждого преобразовател  выбираетс  следующим образом.The absolute magnitude of the preload tension of each converter is selected as follows.

5five

Если характеристики преобразователей  вл ютс  пр молинейными одинаковой крутизны {фиг. 2), то правьй преобразователь 1 П зажимаетс  усилием Pjrj с достаточно большим запасом If the characteristics of the transducers are straight lines of the same slope {fig. 2), then the right-side converter 1 P is clamped by the force Pjrj with a sufficiently large margin

0 линейности, используемым в дальнейшем при разгрузке преобразовател . Этому усилию соответствует выходное напр жение Ijjn измерительной обмотки преобразовател .0 linearity used in the future when unloading the converter. This force corresponds to the output voltage Ijjn of the measuring winding of the converter.

5five

Левый цреобравователь 2 П зажимаетс  усилием RPI так, чтобы выходные напр жени  9игнальных обмоток преобразователей были равны по знаку иабсолютной величине, т.,е. zn .The left co-decorator 2 P is clamped by the RPI force so that the output voltages of the 9 signal windings of the transducers are equal in sign and the absolute value, i.e. zn.

00

Если характеристики преобразователей криволинейные (фиг. 7), то правый преобразователь 1 П зажимаетс  достаточно большим по абсолютной величине силием Rjn , позвол ющим в дальнейшем If the characteristics of the transducers are curvilinear (Fig. 7), then the right transducer 1 P is clamped by a sufficiently large in magnitude by the force Rjn, which allows

5 использовать этот преобразователь в режиме разгрузки до точки, соответствующей максимальной его чувствительности.5 use this converter in unloading mode to the point corresponding to its maximum sensitivity.

Левый преобразователь 2 П зажимаетс  .усилием Р2П так, чтобы чувствительность преобразовател  в данной нагрузочной точке была максимальной. Оп- |тимальным будет вариант, когда приращени  лЦ и Д(У выходных напр же-. The left transducer 2 P is clamped by the force of Р2П so that the sensitivity of the transducer at this load point is maximum. The best option would be when the increments of LC and D (for weekends, for example,

5 НИИ при разгрузке соответственно правого и нагрузке левого преобразователей одинаковой силой будут равны по величине и противоположны, по знаку, 5 Research institutes for unloading, respectively, the right and the load of the left transducers of the same force will be equal in magnitude and opposite in sign,

В случае применени  нелинейных .преобразователей выходные напр жени  и ; соответствующие усили м предварительного нат га и Р;р , будут различными по абсолютной величине .In the case of using nonlinear transducers, the output voltages and; the corresponding forces of the preliminary tension and of the P; p will be different in absolute value.

5five

Рассматрива  каждое упругое плечо как пр мую пружину, защемленную одним концом и нагруженную усилием предварительного поджати  ца другом конце. 7; найдем пер BO начальную: деформацию плеч (фиг. 5), Перемещение точки А приложе ни  силы Pjp обусловлено деформацией упругого плеча РЛП жесткость упругого плеча в точке А; длина плеча от заделки до точки приложени  силы Р.,, модуль продольной упругос ти материала бруса; мЬмейт инерции поперечног сечени  плеча относительно нейтральной оси. Аналогично определ ютс  первоначаль ные перемещени  точек Ь , С и D при- ложени  сил Rn и Ran- Найдем величину S, характеризую- щукЭ раскрытие упругих плеч вдоль нагрузочной оси магнитоупругого преобразовател . Дл  правой части балки имеем л - -С / V/7 тлп «-U/b -, ДЛЯ левой части балки: . где )l - высота балки. Измер емое усилие Р действует на динамометрическую балку через груйо- приемную площадку 2. При этом на монолитный брус со стороны опорных призм 4 и 5 действуют силы реакции RI и R Под действием этих сил брус испытывает деформацию поперечного нагиба, При этом кривизна упругих плеч, расположенных со стороны раст нутых волокон бруса, уменьшаетс , а кривизна упругих плеч, расположенных со егороны сжатых волокон бруса, увеличиваетс  {см. фиг. б),; : Усилие, воспринимаемое каждый преобразобателем , в процессе изгиба монолитного бруса, зависит От величины деформаций того унругого плеча, которое взаимодействует только с преобразовате лем. Запишем выражевие па  определени  полного перемещени  точки В упругого плеча, расположенного на левом конце бруса со сто РОНЫего сжатых волокон. 2 л 60 I МО Л/ Ь Т60 ( АО }С Р ( Р.-.МР. л2 .П г -(р, ,-(,)(:, откуда найдем приращение усили , сжипри деймающего преобразователь ствии опорной реакции RZДР , ft. Запишем выражение дл  определени  полного перемещени  точки С упругого йлеча, ра;сположенного на правом конце бруса со стороны его раст нутых во оifcoH .. С CQ . I Cl, {4.0 ) )Л - Р Г fn-c , (Р,, ,) Р.. откуда найдем прирапхение усили ; сжи мающего преобразователь 1 П при действии опорной реакции R ДР. -f образом, оба магнйтоупругих преобразов ател  при деформации балки под действием измер емой силы Р нагруже ны сжимающим усилием, однако, знак приращени  механической йагруаки, а следобатёльно, н выходного напр жени  у них оказываетс  различным (фиг.б). Под действием измер емой силы преобразователь 1 П, установленный на правом конце бруса, несколько разгружаетс . При afovi усилие, сжимающее сердечник преобразовател , равно Р, , Р,, -коэффиа Ь Л . jdv/ циевт силопереаачи правого преобразов гел  с отрицательным приращением механической нагрузки; и и 5 рассто ни  от точки прилож ни  измер емой силы к балке до ее пр матических опор. Выходное напр жение правого преоб зовател  1 П равно (фиг. 3 и 8) . (4) Под действием измер емой силы преоб разователь 2 П, установленный на лев конце бруса, несколько догружаетс , п этом усилие, сжимающее серйечник- пре образовател , равно 6г,ДР, Р,п Л-, Р., где Я фициент передачи левого преобразовате л  с положительным приращением меха нической нагрузки. .Выходное напр жение левого преобр зовател  2 П равно (фиг. 3 и 8) Результирующее-, напр жение йвух прёоб рааювателей при дифференциальном вклю чении измерительных обмоток равно Ч ;()- (. -(( . . Проанализируем уравнени  (1), (2), (З) (5У;и (t). Если пуйстБительность преобразов зтелей одинакова и характеристики их пр молинейны (фиг, З), то ириУгпЦп с-4 и .а . А -6 Л прирашени  й и и Лг5: м механической нагру1эки равны и противоположны по знаку, др,.-К,Р -у-; К Р ЛР , Поскольку в атом случае приращени  uU ч uUt выходных напр жений также лэавны и противоположны по внаку. то p 32 зультирующее напр жение определ етс  так ( ; (/; формулы (8) следует, что чувствительность динамометрической дифференциальной балки-в два разаменьше чувствительности преобразователей. Характеристика балки с линейными, преобразовател ми также линейна  и выходит из начала координат (фиг. 4). Применение динамометра расшир ет верхний предел измерени  преобразовател  в четыре раза (К-.), при этом нижний предел обусловленньй порогом чувствительности, увеличиваетс  только в два раза. Это способствует уве . личению полного диапазона Фп дреобразовани  в два раза. Чувствительность динамометра с линейными преобразовател ми не зависит от изменени  положени  точки приложени  измер емой силы Р к балке, что очевидно (фиг. З). Если характеристики преобразователей 1 П и 2 П криволинейны с одинаковым характером изменени  чувствительности/ то равные и противоположные по знаку приращени  йР и йр2 механической нагрузки преобразователей вызывают соответствующие приращени  U У и U U выходных напр жений, которые противоположны го знаку, но не равны по величине (фиг. в). Дифференциальное включение нелинейных преобразователей, работающих на идентичных участках выходных характеристик, приводит -к тому, что погрещности нелинейности при строгом равекстве чувствительностей обоих преобразователей , взаимно корректируютс . Характеристика динамометра с нелинейными преобразовател ми линейна , -ао выходит на из начала координйт, а с некоторым; смещением (фиг. 9). Применение описанного динамометра позвол ет создавать достаточно точные, . илоизмерйтельные и весоизмерительные приборы и не имеет аддитивной составл ющей погрешности измерен и . Изменени  температуры окружающей среды, режима пианщ  намагничивающих обмоток, ослаблени  в механических контактах устрЬйства предварительного поджати  магнитоупорного преобразовател , старение материала и, т.п. не вызывают существенного ухода нул  сипоизмерительного устройства благодар  взаимной коррекции аддитивных погрешностей преобразователей . Это позвол ет отказатьс  от устройства автоматической установки нул  перед измерением в приборах класса 0,5; 1 и грубее.Consider each elastic shoulder as a straight spring, clamped at one end and loaded with the force of preload and other end. 7; find the first BO BO: the deformation of the shoulders (Fig. 5); The displacement of point A by the application of force Pjp is due to the deformation of the elastic arm of the RLP; the rigidity of the elastic arm at point A; shoulder length from embedment to the point of application of the force P., is the modulus of the longitudinal elasticity of the material of the timber; mmeite inertia of the cross section of the shoulder relative to the neutral axis. The initial displacements of the points b, c, and d of the application of the forces Rn and Ran are determined in a similar way. We find the quantity S, characterizing the opening of the elastic arms along the load axis of the magnetoelastic converter. For the right side of the beam we have l - - C / V / 7 tlp "-U / b -, FOR the left side of the beam:. where) l is the height of the beam. Measured force P acts on a dynamometric beam through the gruyeo receiving platform 2. At the same time, the monolithic beam from the supporting prisms 4 and 5 is acted upon by the reaction forces RI and R Under the action of these forces, the beam undergoes a deformation of the transverse bend, while the curvature of the elastic arms located on the side of the stretched fibers of the beam, decreases, and the curvature of the elastic arms located on the side of the compressed fibers of the beam increases {see FIG. b); : The force perceived by each transducer in the process of bending a monolithic beam depends on the magnitude of the deformations of that uniform arm, which interacts only with the transducer. We write down the expression for the determination of the full displacement of the point B of the elastic arm located at the left end of the beam with a hundred compressed fibers. 2 l 60 I MO L / L Т60 (AO} С Р (Р .-. МР. Л2 .П г - (p,, - (,) (: where will we find the increment of the force, szhipriyayut transforming the basic reaction RZDR, ft. Let us write an expression for determining the total displacement of the point C of an elastic arm, pa; located on the right end of the beam from its stretched outshocks. С CQ. I Cl, {4.0)) Л - Р Г fn-c, (Р, ,,) R. .. from where we find a clutch of forces; compressing the converter 1 P under the action of the support reaction R OTH. -F way, both magnetoelastic converters under the deformation of the beam under the action of the measured force P are loaded with compression By applying force, however, the sign of the increment of mechanical yagruaki, and therefore, the output voltage of them is different (Fig. b). Under the action of the measured force, the 1 P converter mounted on the right end of the beam is somewhat unloaded. With afovi, the force compressing the core of the converter, is equal to Р,, Р ,, -coeff LL. jdv / of the unit of power transfer of the right-hand transformation gel with a negative increment of mechanical load; and 5 is the distance from the point of application of the measured force to the beam to its straight supports. The output voltage of the right transducer 1 P is equal (Fig. 3 and 8). (4) Under the action of the measured force, the 2 P transducer mounted on the left end of the beam is somewhat loaded, and the force compressing the seryetchnik-preformer is equal to 6g, ДР, Р, п Л-, R., where I am transmitting left transducer with a positive increment of mechanical load. The output voltage of the left converter 2 P is equal to (Fig. 3 and 8). The resultant voltage of the two receivers with differential activation of the measuring windings is H; () - (. (((. Let's analyze the equations 1), (2), (3) (5U; and (t). If the fuzziness of the transforms is the same and their characteristics are linear (FIG. 3), then iriUnpcp s-4 and .a. A-6L prirascheni u and Lg5: m of mechanical load are equal and opposite in sign, et al. - K, P -; K P LR, Since in an atom case the increments uU h uUt of the output voltages are also opposite and opposite Here, p 32 the resulting voltage is defined as (; (/; formula (8) it follows that the sensitivity of a dynamometric differential beam is two times lower than the sensitivity of converters. The characteristic of a beam with linear, converters is also linear and goes out of origin) (Fig 4) The use of a dynamometer extends the upper measurement limit of the transducer by four times (K-.), And the lower limit due to the sensitivity threshold is only doubled. This contributes uve. the full range of FP transformations in half. The sensitivity of a dynamometer with linear transducers does not depend on the change in the position of the point of application of the measured force P to the beam, which is obvious (Fig. 3). If the characteristics of converters 1 П and 2 П are curvilinear with the same character of change in sensitivity /, then equal and opposite in sign of the increments Rp and Rp2 of the mechanical load of the transducers cause the corresponding increments U U and UU of output voltages that are opposite to the sign but not equal in magnitude ( Fig. c). The differential inclusion of non-linear transducers operating on identical parts of the output characteristics leads to the fact that the non-linearity faults, with strict equality of the sensitivities of both transducers, are mutually corrected. The characteristic of a dynamometer with non-linear converters is linear, - ao comes out from the origin of the coordinate, and with some; offset (Fig. 9). The application of the dynamometer described allows to create sufficiently accurate,. Measurement and weighing instruments and does not have an additive component of the error measured. Changes in the ambient temperature, pianos magnetizing windings, weakening in the mechanical contacts of the device pre-press the magneto-resistant transducer, the aging of the material, etc. do not cause significant zero-metering device care due to the mutual correction of additive errors of converters. This makes it possible to refuse an automatic zero-setting device before measuring in instruments of class 0.5; 1 and rougher.

Данный динамометр обладает свойством веаимпой коррекции погрешностей, обусловленных нелинейностью характерис ТНК преобразователей. Погрешность линейности уменьшаетс  в дес ть и более раз.This dynamometer has the property of correcting errors due to the nonlinearity of the characteristics of TNC converters. The linearity error is reduced ten or more times.

Поскольку динамометрическа  балка на двух опорах  вл етс  статически определимой системой, то возможные в процессе эксплуатации перемещени  точки приложени  измер емой силы Р вдоль грузоприемной.площадки вли ет только на перераспределение опорных реакций Р и Р, и не приводит к Изменению чувствительности . Это повышает точность измерени  стати юских и динамических . снижает требовани  к конструкции силопередающего устройства.Since a dynamometric beam on two supports is a statically determinable system, the movements of the point of application of the measured force P along the load-receiving platform that are possible during operation affect only the redistribution of the reference reactions P and P and does not lead to a Change in sensitivity. This improves the measurement accuracy of statistics and dynamic. reduces the design requirements of the power-transmission device.

Формула Изобретени Formula of Invention

Динамометр, содержащий монолитный брус с разрезами на концах, переход щими в полости, в которых с предваритель-г ным поджатием установлены силоизмерительные преобразователи, включенные A dynamometer containing a monolithic bar with cuts at the ends, passing into the cavities, in which load-bearing transducers are installed with a preliminary preload;

по дифференциальной схеме, например маг- нитоупругие датчики силы, силовоспринимагощую часть и опоры, фиксирующие брус на стойке, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , на одном конце бруса опора расположена со стороны, противоположной направлению действи  силы, а на другом конце бруса - со стороны действи  силы, причем упругое плечо на первом конце бруса, взаимодействующее с силоизмерительным преобразователем и опорой, а также упругое плечо на втором конце бруса, взаимодействующее с силойзмерительным преобразователем, расположе- . ны по отношению к нейтральному слою бруса со стороны, противоположной направлению действи  силы, а- упругое плечо на первом конце бруса, взаимодействующее с силоизмерительным преобразователем , а такисе упругое плечо на втором конце бруса, взаимодействующее с опорой и силоизмерительным преобразователем , расположены По отношению к нейтральному срою бруса со стороны действи  силы.according to the differential scheme, for example, magnetoelastic force sensors, power receiving part and supports fixing the beam on the rack, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, at one end of the beam the support is located on the side opposite to the direction of the force, and at the other end timber from the side of the force, the elastic arm at the first end of the beam interacting with the force-measuring transducer and the support, and the elastic arm at the second end of the beam interacting with the force measuring transducer The tree is located. with respect to the neutral layer of the beam from the side opposite to the direction of the force, a is the elastic shoulder at the first end of the beam interacting with the force-measuring transducer, and the elastic arm at the second end of the beam interacting with the support and the force-measuring transducer is positioned relative to the neutral from the side of the action of force.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination

1.Патент США № 3.495.453, кл. 73-141, 19701. US patent number 3.495.453, cl. 73-141, 1970

2.Авторсйое свидетельство СССР2. USSR autograph certificate

№ 393962,- кл. С 01 -fj 1/12, 1970.No. 393962, - cl. From 01-fj 1/12, 1970.

(прототип). (prototype).

Тс -} -2 -1 О 72 3- ГС Tc -} -2 -1 O 72 3- HS

is his h

Л, 7У1L, 7U1

IPU2.2IPU2.2

l- apacme pufmuHorl- apacme pufmuHor

n yScmBu тельность Фаг-Зn yScmBuity Phage-3

f,ff, f

ipuz. Sipuz. S

.7.7

f XcfpoHmepucmuHu npeo5po3oSorr efffff XcfpoHmepucmuHu npeo5po3oSorr effff

2- vyecmSvmejfbf ocrnb npeoSpasoSomejff)2- vyecmSvmejfbf ocrnb npeoSpasoSomejff)

j г 3 ТСj g 3 TS

Те -3 -2-1 О Фиг. 8Te -3 -2-1 O FIG. eight

SU772496517A 1977-06-08 1977-06-08 Dynamometer SU690332A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772496517A SU690332A1 (en) 1977-06-08 1977-06-08 Dynamometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772496517A SU690332A1 (en) 1977-06-08 1977-06-08 Dynamometer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU690332A1 true SU690332A1 (en) 1979-10-05

Family

ID=20713398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772496517A SU690332A1 (en) 1977-06-08 1977-06-08 Dynamometer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU690332A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113074760B (en) Micro-strain fiber grating sensor, stress measurement system and working method thereof
US3713333A (en) Force measuring apparatus
RU92016251A (en) DEVICE FOR MEASURING THE DEFORMATION OF A CONSTRUCTIVE ELEMENT
SU690332A1 (en) Dynamometer
CN108519061B (en) Method and device for measuring deformation strain gradient of component
SU551522A1 (en) Force measuring device
SU717570A1 (en) Electromechanical dynamometer
JPS63228037A (en) Force measuring device
SU517818A1 (en) Pressure sensor
CN2480824Y (en) Pad type optical fibere pressure sensor for rear stretching anchorage cable system
CN2180983Y (en) Precision spring balance
JPS58178236A (en) Load converter
SU1649314A1 (en) Tensoresistor force sensor
SU1631320A2 (en) Multiple limits dynamometer
SU1642279A1 (en) Strain-gauge dynamometer of longitudinal force
SU584210A1 (en) Pressure sensor
RU19088U1 (en) STRENGTH DEVICE FOR MEASURING TENSION OF A FIXED FLEXIBLE BODY
SU1682893A1 (en) Method of measuring friction coefficient of an elastic material
SU735937A1 (en) Dynamometer
JPH06323973A (en) Parallel plate spring type tension tester
SU746176A1 (en) Nonlinear deformation converter
SU767585A1 (en) Pressure transducer
CN2416498Y (en) Improved load measuring gauge
SU620847A1 (en) Force-measuring device
SU1742648A1 (en) Dynamometer