SU777496A1 - Способ определени поперечной нагрузки на брус - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к измерительной технике н может быть использовано при -измерении перерезывающих сил и изгибающих моментов, возникающих в детал х машин, например в валах.

Известны способы измерени  внутренних усилий в брусе, заключающиес  в регистрации перемещений, прогибов или углов поворота сечений на концах измерительного участка ,1, 2.

Их недостатком  вл етс  невысока  точность измерений, так как фактически этими способами определ етс  стрела прогиба в средней части базы измерени , котора  св зана с перерезывающей силой и изгибающим моментом сложной неоднозначной функциональной зависимостью.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ измерени  поперечной нагрузки , заключающийс  в регистрации относительного прогиба и угловых перемещений сечений на концах измерительного участка бруса в системе координат, жестко св занной с его продольной осью в недеформированном состо нии, с последующим вычислением величины нагрузки ,3.

Этот способ измерений также недостаточно точен из-за сложности его, так как требуетс  регистраци  четырех параметров - углов поворота и линейных перемещений на двух концах измерительного участка бруса.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  поперечной нагрузки. 5 Эта цель достигаетс  тем, что при регистрации изгибных деформаций на концах измер ют угол поворота центральных частей поперечных сечений этих концов относительно друг друга; измер ют перемещение центра 10 т жести одного поперечного сечени  относительно нормали к центру т жести второго и по их сумме суд т о величине поперечной нагрузки.

15 На фиг. 1 схематически показаны упруга  лини  бруса и поперечные сечени  на концах измерительного участка; на фиг. 2- консольный брус, нагруженный на конце силой Р.

20 На чертежах обозначены упруга  лини  1 бруса, поперечные сечени  2 и 3 на концах измерительного участка А-Б, нормаль 4 к сечению 2 в его центре т жести, сила Р, приложенна  к брусу, относительный угол ф поворота центральных частей поперечных сечений 2 и 3, относительное перемещение б центра т жести сечени  3 и нормали 4 под действием силы Р, перерезывающа  сила Q, изгибающий момент ЛТд

Claims (3)

1. 30 в сечении А. Сущность изобретени  заключаетс  в следующем. Из теории упругости известна зависимость перемещени  б и угла поворота ф под действием силы Р от параметров бруса. Например, дл  пр моугольного бруса PLa Ра 2/G аёТ участка где а - длина измерительного АВ - база измерени ; с - полувысота сечени  бруса; El - жесткость на изгиб бруса; G - модуль сдвига материала бруса; L - рассто ние между точкой приложени  силы Р и точкой Л измерительного участка. Составл ющие поперечной нагрузки в сечении 2 - перерезывающа  сила Q P и изгибающий момент М -PL св заны с измер емыми величинами б и ф через соответствующие масштабные коэффициенты Масштабные коэффициенты предварительно определ ютс  экспериментально при тарировке или теоретически по известным из теорий изгиба формулам дл  данной конкретной форйы бруса. Подставив выражени  (I) в уравнени  (2), получим: П - J ( Д Ра jT г гч г1 г-1 г - + Прин в ./2.«...f(, п, 35 40 45 50 55 Найдем: 1+6 Х- 6 /V«2 G Соответствующим выбором масштабного коэффициента можно измер ть изгибающий момент не только на измерительном участке, но и за его пределами, например, если необходимо измерить изгибающий момент М.-P(L-LI) в сечении, удаленном от точки приложени  поперечной силы Р на рассто ние L-Lj, то L, + 3 1ii+3 - а G Аи-2 Таким образом, предлагаемый способ определени  поперечной нагрузки позвол ет уменьшить число необходимых измерений до двух, что упрощает процесс определени  нагрузки и повышает точность. Формула изобретени  Способ определени  поперечной нагрузки на брус, заключающийс  в измерении изгибных деформаций на концах измерительного участка, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений , измер ют угол поворота центральных частей поперечных сечений концов измерительного участка бруса относительно друг друга, измер ют перемещение центра т жести одного поперечного сечени  относительно нормали к центру т жести второго, и по их сумме суд т о величине поперечной нагрузки. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авдеев Б. А. Испытательные мащины и приборы. М., Машгиз, 1957, с. 176.
2. 2.Патент США № 3390575, кл. 73-141, опублик. 1968.
3. 3.Справочник машиностроител . Под ред. С. В. Серенка. М., ГНТИМЛ, 1962, с. 572 (прототип).