Пружинная силоизмерительная опора

 

ПРУЖИННАЯ СИЛОИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ОПОРА, содержащая корпус , шток, установленный в корпусе, пружины различных длин и жесткостей и фиксато0ы , отличаюцаяся тем, мто, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения измерения усилий в зависимости от условий работы, в опору введены нажимные втулки и стопорная планкд, жестко закрепленная на штоке и размещенная ме)кду фиксаторами одной пары , а корпус выполнен составным в виде нескольких стаканов с торцовыми шайбами, при этом одни концы пружин жестко закреплены на штоке, а доу гие концы связаны с одними торцами нажимных втулок, боковые поверхности которых выполнены в виде продольных перемычек, пропущенных в отверстия торцовых шайб, причем вторые;торцы нажимных втулок связаны с фиксаторами, о установленными с возможностью осевого перемещения по торцовым шайбам.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

WIINA

Н..СПУ1ЬЛИК.,SU„„ 1035431

3(Я) G О1 L 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3370011/.18-10 (22) 73.12.81 (46) 15 0о.о3. Бюл. и 30 (72) В. В, Коврыжкин, В. А. Никитенко, В. С. Еремеев и В, В. Дмитриев (53) 531.781(088.8) ,(56) 1. Авторское свидетельство СССР .

Н 540169, кл. G 01 1. 5/04, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

II 587283, кп. F 16 F 3/04, 06. I 2. 75 (прототип ). (54) (57) ПРУМИННАЯ СИЛОИЗНЕРИТЕЛЬНАЯ ОПОРА, содержащая корпус, шток, установленный в корпусе, пружины различных длин и жесткостей и фиксато(ры, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения измерения усилий в зависимости от условий работы, в опору введены нажимные втулки и стопорная планка, жестко закрепленная на штоке и размещенная между фиксаторами одной пары, а корпус выполнен составным в виде"нескольких стаканов с торцовыми шайбами, при этом одни концы пружин жестко закреплены на штоке, а другие концы связаны с одними торцами нажимных втулок, боковые поверхности которых выполнены в виде продольных перемычек, пропущенных в отверстия торцовых шайб, причем вторые: торцы нажимных втулок связаны с фиксаторами, установленными с возможностью осевого перемещения по торцовым шайбам.

1035

Изобретение относится к измерительной технике, в частности, к силоизмерительной и может быть использо« вано для измерения статических нагрузок, передающихся на опоры при монтаже крупногабаритных изделий, например, в судостроении путем баланси" рования по расчетным нагрузкам на опорах, Известно устройство для проверки натяжения приводных ремней, содержащее корпус, шток и измерительную пру" жину, перемещающуюся внутри корпуса (1 ).

Недостатком данного устройства являются ограниченные функциональные воэможности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является пружинный механизм, содержащий корпус, шток, установленный в корпусе, пру" жины различных длин и жесткостей и фиксаторы P2).

Недостатком этого устройства является то, что оно не обеспечивает измерения, усилия по заданному. закону по длине его пути при различных условиях работы.

Ф

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения измерений усилий в зависимости от условий работы путем обеспечения изменения перемещений пары кор пус-шток.

Поставленная цель достигается тем, М что в пружинную силоизмерительную опо ру введены нажимные втулки и стопор" ная планка, жестко закрепленная на . штоке и размещенная между фиксаторами одной пары, а корпус выполнен состав- 4О ным в виде нескольких стаканов с торцовыми шайбами, при этом одни концы пружины жестко закреплены на штоке, . а другие концы связаны с одними торцами нажимных втулок, боковые поверх- 4> ности которых выполнены в виде продольных перемычек, пропущенных в отверстия торцовых шайб, причем вторые торцы нажимных втулок связаны с фиксаторами, установленными с возмож- 50 ностью осевого перемещения по торцо-, вым шайбам, На фиг. 1 изображена пружинная опора, разрез; на фиг. 2 - разрез

А-Д на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 4- вид В на фиг.2; на фиг. 5- диаграмма величин жесткостей пакетов пружин, 431 2

Пружинная силоиэмерительная опора, содержит корпус, состоящий из торцовых шайб 1 и стаканов 2-4, в котором коаксиально установлен шток 5 с надетым на него пакетом тарельчатых пружин малой жесткости 6, средней жесткости 7 и большой жесткости 8, Пружины 6-8 нижними концами жестко закреплены на штоке 5, а верхними концами взаимодействуют с нажимными втулками 9 -ll, имеющими торцовые фланцы 12, а также продольные вырезы на боковой поверхности, между которыми оставлены перемычки 13, пропущенные через отверстия

14 торцовых шайб t, соединяющих стаканы ступенчатого корпуса,(нижний стакан. 2 большого диаметра, средний стакан 3 и малый стакан 4 ) нижняя торцовая шайба имеет цилиндр 14 с технологической шайбой 15, Сквозь окна 16 в цилиндре 14 выведена стопорная планка 17, На корпусе установлены гайки 18-20, а гайка 21 предназначена для стопорной планки 17.

На нажимных втулках g-11 имеются шкалы 22 нагрузок, а на цилиндре

14 - шкала 23 линейных перемещений корпуса относительно штока 5;

Большой стакан 3 в нижней части имеет крепежный участок 24 с наружной резьбой, с помощью которой он ввинчивается в лапу 25 механизма (не показан), в которую также ввинчен отжимной болт 26. Шток 5. установлен на подпятник 27, Жесткость R (f ) каждого из пакетов пружин выбирают исходя иэ заданных условий работы по монтажу конкретного изделия, при этом за базовое значение R (f) принимают наиболее жесткий пакет пружин, При определении значений податли-.. вости пользуются соотношением по следующей формуле

"(Ц:" (f4: (фч (6, а):P ((},ì,р):

:F (О,s,ó7

rye R(f<),R(f2), a(f ) -значения жесткостей пакетов пружин (соответственно пружин 76 и 8); ц(Й, b)- допустимая предельная нагрузка на лапу

25 механизма, исключающая остаточную деформацию и нарушения упругой ли3 10 нии, как функция величины упругой деформации (и качества (неровностей транспортных средст в 4 );

- усилие Р, воздействующее на механизм при его центровке и. являющееся функцией от массы Q ìå- ханиэма, величины изгибающего момента М и заданной величины перемещения ,механизма при центровке;

- величина допустимых сварочных напряжений в узле соединения механизма при сварке в зависимости от конструктивных характеристик механизма (диаметра О, толщины свариваемых стенок S,à

° также допустимых угловых перемещений механизма при сварке ) ° о оборудования и мей от 5 до 85 т диай в соотношении укаподатливости сос35431 4 рузки 22 на нажимной втулке 9 Такмм образом,шток 5 воспринимает нагрузку на лапу 25, которая ранее воспринималась отжимным болтом 26 . Болт

26 Вывинчивают .

Далее механизм на пружинных опорах перемещают со стенда на-судовой фундамент по направляющим, по которым скользит. подпятник 27. В процессе перемещения наблюдают эв -положением стопорной планки 17 относительно шкалы 23 линейных перемещений. По величине отклонений стопорной планки

17 по высоте от среднего положения при наличии неровностей направляющих по диаграмме жесткости пакета пружин 7 определяют величину отклонения нагрузки опоры от формулярного ее значения,а с помощью гайки 18 производят регулировку нагрузки пакета пружин 7, контролируя величину его нагрузки или разгрузки гю шкале 22 нагрузок на втулке 9.

После доставки на судовой фундамент механизма положение штока 5 фиксируют гайкой 21 путем доведения ее до Упора в стопорную планку 17 и полностью разгружают пакет пружин 7, отвинчивая гайку 18. Начинают центровку механизма, при которой требу" ются перемещения механизма, большие, чем от-клонения от заданного положения механизма при транспортировке, следовательно, требуется установка механизма па пакетах пружин 6 малой жесткости, Пакеты пружин 6 нагружаются до формулярных нагрузок с помощью гаек 19 через втулки 10, при этом освобождается гайка 21 и ее отводят от стопорной планки 17. В процессе центровки также наблюдают эа величиной перемещений штока 5 по шкале 23 и аналогично регулируют с помощью гайки 19 нагрузку на пакет пружин 6, доводя его до формулярных.

После окончания центровки фиксируют положение механизма с помощью закрепления штока .5 гайками 21, Пакет пружин 6 разгружают, отвинР((Е,М, й) г (о,s;<) Для судовог ханизмов массо, пазон иэм енени эанных величин тавляет

К (Г„): К (e ): К (Г )=(1,95-2,ig):

:(5,2-5 5 ):(0,96-:1,03 }, или в среднем 2,1:5,4 1. . Пружинная силоиэмерительная опора работает следующим образом.

В лапы 25 собранного на стенде (не показан ) и установленного на отжимные болты 26 механизма ввинчивают стаканы 24. Нижний конец штока 5 (гайка 21 и технологическая гайка 15 отведены от планки 17) доводят до угюра в подпятник 27. Стопорная планка 17 занимает среднее положение по высоте окна 16, определяющее заданное положение лапы 25 механизма относительно опорной поверхности стенда. С помощью гайки 18 через нажимную втулку 9 нагружают нижнюю пружину 7 средней жесткости .на нагрузку, соответствующую величине реакции опоры, записанной в Формуляре, Величину ,нагрузки контролируют по шкале нагчивая гайку 19, следовательно,нагрузка воспринимается гайками 21, Поло жение стопорной планки 17 в окне 16 принимается за ногинальное.

Отцентрированный механизм соеди55. няют с другим оборудованием с помощью сварки. При сварке возникают нап-. ряжения в сварном шве и отклонения механизма от заданного положения. корпусу относительно штока и какие нагрузки восприняты корпусом от изделия, соединенного с ним, 8месте с тем при переключении нагрузки с пружины на пружину. или при отключении всех пружин за счет фиксации стопорной планки парой гаек обеспечивается неподвижность корпуса и штока друг относительно друга.

10 Когда при перемещениях не требуется демпфирование, корпус может быть приведен в движение относительно штока только за счет взаимодействия стопорной планки и расположен-!

5 ного над ней силового элемента - гай ки.

Кроме того, корпус с нагрузкой ot изделия вывешен на всех пружинах,ес20 ли все гайки введены в контакт с нажимными втулками и последние сжимают пружины, воспринимающие часть нагрузки, Наличие пружин разной жесткости позволяет на одной и той же опоре производить настройку и подгонку механизмов с разной точностью при разных величинах перемещений.

3 1035431

Для предотвращения растрескивания сварных швов и упругого противодей« ствия перемещению механизма OT сварочных ус адо чных напряжений с варку механизма проиэводят на пакетах пружин 8 большой жесткости. Гайку

21 разгружают, нагружая пакет пружин 8 с помощью гайки 20 и втулки

11. Контроль за нагрузкой осуществляют, наблюдая отклонения стопорной планки от номинальной, переводя линейные перемещения с помощью диаграммы жесткости пружин в величины компенсирующих нагрузок, которые прик ладывают к пакету пружин 8 с помощью гайки 20, Выполнение фиксаторов в виде силовых элементов, представляюших собой гайки на наружной резьбе корпуса, позволяет нагружать пружины . через посредство передаточных ор" ганов, выполненных в виде нажимных втулок и проходящих через отверстия торцовых шайб внутрь корпуса, при этом пружины могут нагружаться поочередно в зависимости от того, какие перемещения требуется обеспечить

1035431. У(Ц

Составитель А. Северин

Техред И. Метелева Корректор Л. Бокшан

Редактор И. Касарда

ФВ ЮЭ

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород., ул, Проектная, 4

Заказ 5813/43 Тйраж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

3l3035; Москва, Ж-35,- Рауаская наб,, д, 4/5