SU705283A1 - Устройство дл измерени усилий - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСИЛИЙ

. 1 Изобретение относитс  к измерительной технике и предназначено дл  измерени  статических и динамически при прочностных усталостных испытани х узлов, агрегатов и образцов. При использовании тензорезИсторн преобразователей дл  измерени  усилий раст жени -сжати  примен ют чув ствительные элементы в виде упругог стержн . Известны силоизмерители, содержа тдае чувствительный элемент; в.виде стержн , направл юцще мембраны и тенэорезисторы, включенные в мостовые схемы 1. Однако, эти силоизмерители облада ют существенным недостатком, заключающимс  в трудности обеспечени  ра номерного напр женного состо ни  в стержне, так как точка приложени  силы никогда не лежит точно на продольной оси стержн  . из-за неизбежных конструктивных несовершенств преобразовател , а направление действи ,  ,силы всегда образует некоторый угол с осью стержн , Поз т бму ,в° стержне образуютс  поперечные силы и моменты деформации стержн , которые непропбрциональны прикладываемым к стержню силам. Известен тензометрйческий динамометр , содержащий цилиндрический корпус, колонку с направл ющими мембранами , чувствительный элемент в виде упругого стержн  с терзорезисторами и опорную плиту. На каждом конце известного элемента выполнены сферические выточки, центр кривизны которых лежит в геометрическом центре этого элемента, радиус кривизны которых больше радиуса кривизны опорных сферических выточек в колонке и опорной плите. Этим достигаетс  точечный контакт с элементом пе редачи усилий (колонкой) и опорной плитой чувствительного элемента, а следовательно, и передача усилий строго вдоль оси чувствительного элемента 2. Однако с помощью этого динамометра можно измер ть только сжимающие усили .. Цель изобретени  - повышение точности при измерении знакопеременных нагрузок. Это достигаетс  тем, что в устройстве дл  измерени  усилий упругий стержень выполнен из двух чаете, , между которыми размещеиэл момт перс;ачи усилий в виде сферической втулки . Части стержн  поджаты к корпусу направлении действи  силы подвижной резьбовой опорой с усилием поджати  не меньше, половины измер емох о усии - , апреобразователи деформации размещены на обеих част х стержн .

На фиг. 1 изображено предлох енное устройство; на фиг, 2 - то же, вид Н на фиг. .1; на фиг, 3 - то же, разрез А-А на фиг. 1.

Устройство содержит корпус 1 с коничёскрй выточкой 2, цилиндрическим пазом3 и резьбовой частью 4, диаметр которой больше диаметра цилиндрического паза, чувствительный элементв виде упругого стержн , выполненного из двух частей 5,6с наклеенными на них тензорезисторами 7, Висразмещенными по длине по сками 912 , диаметр которых одного пор дка с диаметром цилиндрическогопаза. Части 5, б ограничены с одной стороны плоскост ми 13, 14 соответственно , перпендикул рными горизонтальной геометрической оси, а с другой-сферическими поверхност ми 15, 16, центр кривизны каждой из которых расположен не ближе геометрического центра чувствительного элементй . Части 5, 6 опираютс  на элемент передачи усилий 17 в, виде сферической силовой втулки, диаметр которой равен диаметру цилиндрического паза ,, а диаметр отверсти  18 в ней определ етс  диаметром болтового соединени  с испытуемым объектом. Устройство содержит также подвижную резьбовую опору 19 с конической выточкой 20 и резьбой 21, крышки 22, 23 и штепсельный разъем 24,

В собранном и сжатом состо нии чувствительный элемент работает как единый жесткий стержень в пределах .величины предварительногр сжати , сжима  одну из 2-х частей упругого стержн  5 или ё. Друга  часть при этом разгружаетс . До предварительного сжатий гесдаетрическиё оси двух частей упругого стержн  5, 6 расположены произвольно, но по мере сжати  кажда  из них благодар  сферическим поверхност м 15, 16 самоустанавливаетс  под действием сжимающего усили й;ориентируетс  вдоль линии действи  сжимающего усили , т.е, геометрические оси каждой из двух частей упругого стержн  5, б совмещаютс  с линией действи  сжимающего усили . Наличие сферических поверхностей 15, 16 с центром кривизны,расположенным не ближе геометрического центра чувствительного элемента, в совокупности с коническими выточками 2f 20 f на которые опираетс  чувствительный элемент и которые выполнены с углом конусности обеспечивающим ему максимальную площадь опоры,обеспечивают ему достаточную продольную устойчивость, так как точка приложе5 НИН силы к упругому стержню, выполненному из двух частей 5 и 6, опирающихс  на элемент .передачи усилий 17, всегда находитс  в конусе устойчивости образованным площадью опоры и

Q геометрическим центром чувствительного элемента, а введение предварительного сжати  позвол ет сохранить совмещенными геометрическую ось вышёуказ нного чувствительного элемента с линией действи  сжимающего, а значит и измер емого усили .

Таким образом, предложенное устройство позвол ет измер ть знакопеременные нагрузки с повышенной точностью

. в пределах усилий предварительного

и сжати , так как геометрическа  ось такого чувствительного элемента всегда совпадает с линией действи  измер емых усилий. В случае разрушени  чувствительного элемента силова 

5 цепочка не обрываетс , так как корпус 1 выполнен со значительно бапьшим запасом прочности и выполн ет функции страхующего элемента. Величина предварительного сжати , дл 

0 большей гарантии, выбираетс  на 2-5% больше измер емого усили .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   5Устройство дл  измерени  усилий,

   содержащее корпус с размещенным в нем чувствительным элементом, выполненным в виде упругого, имеющего сферические концы Стержн , на котором

   Q размещены преобразователи деформации , включенные в электрическую схему , элемент передачи усилий и опору, выполненные со сферическими поверх-, ност миу отличающеес  тем, что, с целью повьшени  точности при измерении знакопеременных нагрузок , упругий стержень выполнен.из двух частей, между которыми размещен элемент передачи усилий в виде сферической втулки, причем части стержн  поджаты к корпусу в направлении действи  силы подвижной резьбовой опорой с усилием поджати  не меньше половины измер емого усили , а преобразователи деформации размещены на обе5 их част х стержн .

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1,Справочное пособие. Тензометри  в машиностроении , М,, 1975,

   0 с. 125-140.

   2,Патент США 3621927, кл. 177-211, 1971, 23 fs

   X.,., «L.

   ,

   Фиг. го