SU714188A1

SU714188A1 - Strain-gauge force sensor

Info

Publication number: SU714188A1
Application number: SU782577203A
Authority: SU
Inventors: Алина Абрамовна Лейнова; Виктор Николаевич Федотов
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт по строительству магистральных трубопроводов
Priority date: 1978-02-06
Filing date: 1978-02-06
Publication date: 1980-02-05

Description

(54) ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК СИЛ(54) SHEET MEASURING SENSOR

1. Изобретение относитс к силойзмерительной технике.и может бьшь использовало дл измерени эргономических показателей дл всех машин, ийёюмих рычаги управлени , Известен тензометрический датчик сиЯг содё1зз са йий корпус с жестко зак реп.леНныМи двум упругими чувстбйтель ньзми элементами с Фейэорез сторами , один из которых выполнен в видепй ого цилиндра, а другой - в виде сФерЖ й размещенного внутри цилиндра/ и силоприемную головку, котора св зайас Цилиндром с помощью раёномерно расположенных по окружности йарйков и упругих перемычек 1. Однако этот датчик не обеспечивает требуемой точности измерени &ssli альных си. и неудобен при эргойОШ ческих исследовани х, - Наиболее близким по технХ ческой сущности к П1эедложенному вл емс тензометрический датчик сил, со ержа-т щий корпус с жестко закрепленным упругим чувствительным элеме том с тензорезисторами на его наружной п6верхности и с отверстием дл оси 21 Однако он также не обеспечива:ет сиебуемый точности измерени радиальный сил при эргономических исследовани х ,- Цель изобретени - повышение точ-нестиизмерени радиальных сил при эргойО1у1иче;ских исследовани х.. -. Это достигаетс тем, что предложенный датчик снабжен компенсатором погрешности, размещенным в корпусе н выполненным в виде двух концентричко установленных втулок с фланцем на одном конце, между которыми расположены шарики, разделенные на два р да жестко закрепленной в корпусе цилиндрической прокладкой и центри- , рованные со стороны внутренней втулки эластичной цилиндрической обоймой, а со стороны корпуса - двум эластичными , кольцами, при этом упругий tiyвcтвитeльный элемент, .свободно установленный -во внутренней втулке и Шарнйрно св занный с ней силоприемной головкой, жестко закреплен нижней частью в корпусе с помощью винтов .- , На фиг, 1 изображен тензометрический датчик сил; на фиг. 2 - то же, сечение А-А на Фиг. 1; на фиг..З .электрическа схема соединени одной.1. The invention relates to force-measuring equipment. And it can be used to measure ergonomic indicators for all machines with your control levers. made in the form of a cylinder, and the other in the form of a fergus placed inside the cylinder / and a silo-receiving head, which is connected to the Cylinder by means of circumferentially arranged jars and elastic jumpers 1. However, this sensor does not provide the required accuracy of the measurement of & s sli-ally. and is inconvenient in ergoic studies, - The closest in terms of technology to the P1 proposed is a strain gauge force sensor, a holding case with a rigidly fixed elastic sensing element with strain gauges on its outer surface and an axis hole 21 However, it also failing to provide: accuracy of measurement of radial forces during ergonomic investigations; - The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurement of radial forces in ergoy optical studies; ... This is achieved by the fact that the proposed sensor is equipped with an error compensator placed in a housing made in the form of two concentric mounted bushings with a flange at one end, between which there are balls divided into two rows of a cylindrical gasket rigidly fixed in the housing the inner sleeve side of the elastic cylindrical yoke, and on the side of the body - two elastic rings, while the elastic tiytvitvitelny element, loosely installed - in the inner sleeve and Sharnyarno Zanny with her power-receiving head, rigidly fixed to the lower part of the body with screws. - Fig, 1 shows a strain gauge force; in fig. 2 is the same, section A-A in FIG. one; Fig. 3. Electric connection scheme of one.

ары тенэорезисторов; на фиг, 4 , другой пары.arey resistors; Fig, 4, another pair.

Датчик содержит упругий чувствиельный .элемент 1, выполненный в вие полого стержн с измен ющимс по го длине сечением, корпус 2, крон- тейн 3, проволочные пр моугольные тензореэисторы 4-7, наклеенные на наружной поверхности средней части пругого элемента 1, Электрическое соединение тензорёзисторов с измериельно-регистрирующей аппаратурой осуществл етс шестипроводной линией 8, проход щей через центральное отверстие упругого элемента 1. Компенсатор погрешности измерени усилий состоит из внутренней 9 и наружной 10 втулок с фланцами на одном конце , установленных концентрично,Верхн часть упругого чувствительного элемента 1 выполнена в виде сферической -силоприемной головки, помещенной в цилиндрическое отверстие внутренней втулки 9, Между фланцами втулок 9 иThe sensor contains an elastic sensing element 1, made throughout a hollow rod with a cross-section varying in length, case 2, bracket 3, rectangular wire strain gauges 4–7, glued on the outer surface of the middle part of the other element 1, electrical connection of tensor resistors with the measuring and recording equipment is carried out by a six-conductor line 8, passing through the central hole of the elastic element 1. The force measurement error compensation consists of the inner 9 and outer 10 bushings with flanges on bottom end mounted concentrically, the upper part of the elastic sensing element 1 is made in the form of a spherical-receiving head, placed in a cylindrical hole of the inner sleeve 9, between the flanges of the sleeves 9 and

10установлены два р да шариков 11 и 12 с внутренней цилиндрической прокладкой 13, обеспечивающие перемещение втулок с минимальным трением,Прокладка 13 закреплена на корпусе 2 резьбовым соединением и стопоритс кольцом 1.4. Центровка р дов шариков10, two rows of balls 11 and 12 with an inner cylindrical gasket 13 are installed, providing movement of the sleeves with minimal friction. The gasket 13 is fixed to the housing 2 by a threaded connection and is locked with a ring 1.4. Alignment of rows of balls

11и 12 осуществл етс эластичной цилиндрической обоймой 15 и со стороны корпуса - эластичными кольцами 16 и 47, Зазор между фланцем втулки 10 и корпусом 2 закрыт плоским резиновым эластичным кольцом 18 дл герметизации. На втулку 10 одета шарова эбонитова руко тка 19, закреплённа осью 20, проход щей через круглые отверсти в стенках втулки 10 и овальные отверсти в Ьтенках втулки 9 и через силоприемную головку упругого элемента 1, Втулки 9 и 10 сопр жены между собой посадкой сминимальным зазором , обеспечивающим их взаимное осевое переме1цение при регулировке винтом 21. Нижн часть чувствительного элемента 1 жестко прикреплена к органу управлени машиной кронштейном11 and 12 is provided by an elastic cylindrical yoke 15 and, on the housing side, by elastic rings 16 and 47, the gap between the flange of the sleeve 10 and the body 2 is closed with a flat rubber elastic ring 18 for sealing. The sleeve 10 is wearing a ball ebonite handle 19, fixed by an axis 20 passing through the circular holes in the walls of the sleeve 10 and the oval holes in the lips of the sleeve 9 and through the force-receiving head of the elastic element 1, the Sleeve 9 and 10 are interconnected by landing with a minimum gap, providing mutual axial displacement when adjusted by screw 21. The lower part of the sensing element 1 is rigidly attached to the machine control with a bracket

3 с помощью гайки 22,3 with a nut 22,

Тензометрический датчик сил работает следующим образом.Strain gage force sensor works as follows.

Сила, приложенна рукой машиниста к шаровой руко тке 19, воспринимаетс сферической силоприемной головкой чувствительного элемента 1,вызывает прогиб этого элемента и деформацию тензорёзисторов 4-7,При этом втулки 9 и 10 с фланцами, благодар двум р дам шариков 11 и 12, перемещаютс параллельно дну корпуса 2, разгружа упругий чувствительный эл;емент 1 от дополнительных сил,св занных с положением руки машиниста н& рычаге управлени , и тем самым повыда точность измерени радиального усили ,The force applied by the machinist’s hand to the ball-grip 19 is perceived by the spherical force-receiving head of the sensing element 1, causes the deflection of this element and the deformation of the tensor resistances 4–7. At the same time, the sleeves 9 and 10 with flanges, due to two rows of balls 11 and 12, move in parallel the bottom of the housing 2, unloading the elastic sensitive element 1 from the additional forces associated with the position of the driver’s hand n & control lever, and thus increase the accuracy of measuring the radial force,

Тензометрический датчик сил позвол ет оценить удобство управлени новыми машинами и улучшить обслуживание рабочего места.A strain gauge force sensor allows you to evaluate the convenience of managing new machines and improve the maintenance of the workplace.

Формула изобретени Invention Formula

Тензометрический датчик сил, содержащий корпус с жестко закрепленным в нем упругим чувствительным элеентом с силоприемной rojioBKoift и тензорезисторами, отличающийс тем, что, с цельюповышени точности измерени радиальных сил при эргономических исследовани х.,A strain gauge force sensor, comprising a housing with an elastic sensitive element rigidly fixed in it with a rojioBKoift and a strain gauge resistors, characterized in that, in order to improve the accuracy of radial force measurements during ergonomic studies,

он снабжен компенсатором погрешности, размещенным в корпусе и выполненным в виде двух концентрично установленных втулок с фланцами на одном конце, между которыми расположёны шарики,it is equipped with an error compensator placed in the case and made in the form of two concentrically mounted bushings with flanges at one end, between which there are balls,

разделенным на два р да жестко закрепленной в корпусе цилиндрической Прокладкой и центрирование со стороны внутренней втулки эластичной цилиндрической обоймой, а со стороныa cylindrical gasket rigidly fixed in the housing and divided into two rows and centered on the side of the inner sleeve by an elastic cylindrical yoke and on the side

корпуса - двум эластичными кольцами,cases - two elastic rings,

при этом упругий чувствительный.элемент , установленный во внутренней втулке и шарнирно св занный с ней силоприемной головкой, жестко закреплен нижней частью в корпусе. 45 Источники информации,at the same time, an elastic sensitive element mounted in the inner sleeve and hingedly connected with it by a force-receiving head is rigidly fixed with its lower part in the housing. 45 Sources of information

прин тые во внимание при экспертизеtaken into account in the examination

1,Авторское свидетельство СССР № 375500, кл. q 01 Ь 1/22, 1973.1, USSR Author's Certificate No. 375500, cl. q 01 b 1/22, 1973.

2,Макаров Р,А. Тензометри в маши50 построении. М., 1975, с. 138 (прототип ) .2, Makarov R, A. Strain gauges in machi50 construction. M., 1975, p. 138 (prototype).

ЮYU

.5,6.7.5,6.7

А кAnd to

fut.ifut.i

vT.ZvT.Z

..

Claims

Claim

A strain gauge force sensor comprising a housing with an elastic sensor element rigidly fixed in it with a force receiving head and strain gauges, characterized in that, in order to increase the accuracy of measuring radial forces during ergonomic studies, it is equipped with an error compensator placed in the housing and made in the form two concentrically mounted bushings with flanges at one end, between which are balls, divided into two rows of a cylindrical gasket rigidly fixed in the housing and centered s from the inner sleeve elastic cylindrical cage and the housing side - two elastic rings, wherein the elastic chuvstvitelnyy.element mounted in the inner sleeve and pivotally associated silopriemnoy head, is rigidly fixed in the housing lower part.