Динамометр

 

1. ДИНАМОМЕТР, содержапцш основание , сялоприемный и силовводящий элементы , связанные с упругим подвесом, датчик его деформации, катушку силовой компенсации. магнитную систему и электрическую схему преобразования напряжения датчика деформации в ток катушки компенсашт, о т л и ч а ю щ и и с я .тем что, с целью повьш1ения точности измерения путем уменьшения усилия компенсации, снловводящий элемент вьшош1ен в виде рычага, ксжцы которого установлены на основание Через одинаковые упругие эяементь , сияоприемный. элемент установлен на рычаг с зксцент сптетом, при этом конец ртчага , ближайцгай к силоприемному элементу, соединен с катушкой силовой компенсации. 2. Д|шамометр поп. },отличающ н и с я тем, что, с целью увеличения верхнего предела измерения, эксцентриситет, с i которым установлен на рычаг силоприемный элемент, о1 словлиВает соотношение плеч ры (Л «га в пределах 0,9-0,99.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3У11 G 01 1 1/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

leasL

Ю

4ь. с© ав 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ .ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3316921/18-10 (22) 13.07,81 (46) 23.10.83. Бюл. и 39 (72) В. С. Моисейченко, В. Е. Евдокимов,.

В. И. Лобан и Л. И. Паршийцева (71) Ленинградский ордена Ленина политехнический инсппут «м. М. И. Калинина (53) 531 781 (088.8) . (56) 1. Контрольно-измерительная техника.

Экспресс-информация, 1968, реф. 90.

2. Авторское, свидетельство СССР по заявке Н4 2911033/10, кл. G 01 L 1/08, 28.10.80 (прототип) . (54) (57) 1. ДИНАМОМЕТР, содержащий осно-: вание, снлоприемный и силовводлщий элементы, сЬязанные с упругим подвесом, датчик его: деформации, катушку силовой компенсации.

„„SU„„1049757

r магнитную систему и электрическую схему преобразования напряжения датчика деформации в ток катушки компенсации, о т л и ч аю шийся.тем, что, с целью повышения точности измерения путем уменьшения усилия компенсации, силовводящий элемент выполнен в виде- рычага, концы которого установлены на основание через одинаковые упругие элементы, сипоприемный. элемент установлен иа рычаг с эксцентрнситетом, при этом конец рычага, ближайший к снлоприемному элементу, соединен с катушкой силовой компенсации.

2. Дииамометр по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения верх него предела измерения, зксцентриситет, е которым установлен на рычаг силоприемный элемент, обусловливает соотношение плеч рычага в пределах 0,9-0,99. ге х е+е

1 Я

f 1049 . Изобретение относится к информационноизмеРительной технике -и может найти широкое црименение для точных измерений усилий, массы, плотности, веса различных тел в широком щанаэоне.

ФЬвестны динамометры с силовой компенсааией, содержащие магнитоэлектрический преобяезователь с подвижной компенсационной кваунжой на упругом подвесе, преобразователь иекомпенсации и усилитель с демодулятором (1).

Диапазон измерения таких динамометров невелик и ограничивается снизу величиной погрешности преобразования, а сверху — вели-. чиной компенсирующего усилия.

Наиболее близким по технической сущнос. ти и достигаемо Фу эффекту к изобретению является динамометр, содержащий основание, силоприеммый и силовводящий элементы, связанные с упругим подвесом, датчик его деформации, катушку силовой компенсации, магнит 20 ную систему и электрическую схему.преобразования напряжения датчика перемещения в ток катушки компенсации (2) .

Значительное увеличение верхнего предела измерений достигается в динамометре за счет упругих элементов существ нно различной жесткости (на один-два порядка), Это не позволяет, как правило, обеспечить идентичность

30 упругих свойств элементов подвеса и осуществить в полной мере логометрическую коррекцию погрешностей упругих элементов; Существенное различие жесткостей упрутих элементов вызывает различные резонансные частоты, су, жая частотный диапазон измерен й. 35

Целью изобретения является повышение . точности динамометра путем уменьшения уси лия компенсации и увеличение верхнего предела измерения.

Поставленная цель достигается тем, что 40 силовводящий элемент выполнен в виде рычага, концы которого установлены на основание через одинаковые упругие элементы, силоприемный элемент установлен на рычаг с эксцентриситетом, нри этом конец рычага, ближайцщй 45 к силоприемному элементу, соединен с катушкой силовой компенсации.

Эксцентриситет расположения силоприемного элемента обеспечивает соотношение плеч рычага в пределах 0,9-0,99. 50

На фиг. 1 изображена схема конструкции динамометра; на фиг. 2 — структурная схема.

Снловводящий элемент представляет рычаг 1, установленный .концами на одинаковых пружинах 2. В средней части рычага установлен сило 55 приемный элемент 3, например, в виде штока с шариковой опорой, мало смещенный от центральной оси. На концах рычага установлены

757 2 одинаковые индуктивные датчики перемещения 4.

С одним из концов рычага жестко соединена катушка 5 силовой компенсации, расположен ° ная в зазоре магнитной системы с постоянным магнитом 6 и магнитопроводом 7.

Работа динамометра осуществляется следующим образом.

Измеряемое усилие Ех преобразуется 8 и 9 (фиг. 2) в усиляя Р. и F2, обратно пропор. циональные длинам Е., и Ег плечей рычага.

Усилие Е. сжимаст пружину 2 на Х. и преобразуется в.преобразователе 10. Из усилия

Р вычитается компенсирующее усилие к, и .разность F2 — Рк сжимает пружину 2 на

Х> и преобразуется в преобразователе 11.

Перемещения Х .1 и Х> преобразуются индуктивными датчиками перемещения 12 и 13 в электрические напряжения О. и 02 которые при дифференциальном включейии датчиков вычитаются. Разность d U =О. — О2 усиливается 14 и преобразуется в выходной ток ЭХ, который поступает в катушку силовдй компенсации. Магнитоэлектрический компенсатор 15 создает компенсирующее усилие

" Во1-о х где So — индукция;

Lp — длина витков катушки 5; Х

Согласно структурной схеме фиг, 2 1 X= K1 DU=K (U -Ug J=K (F K8 у

<0 1 (К 9 К)К 13

Учитывая, что

F--В 1.3 К

2 к- о о х В=е„+е где К1о= К. „=С- жесткость пружин 2;

11 коэффициент преобразования

9 Е„.Е, КХ"- К 2= ч5 датчиков перемещения 4;

К14 = КУ вЂ” коэффициент усиления, p=p 1„ о о выражение для измеряемой силы F с достяточной точностью цри

Kp=- — К К р >) y равно

1 . С " У

Отношение плеч рычага — может быть сде8„ е, нано 0,9-0,99. Тогда измеряемое усилие будет в 19 — 190 раз больше компенсирующего.

Дополнительная погрешность чувствительности по сравнению с обычным компенсационным

1049757 из не

44. 2

Составитель Ю. Гаевич

Техред С.Мигунова КоРРектоР А. Повх

Редактор А. Шандор

Заказ 8403/38 Тираж 873. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4 (5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 динамометром, от нестабильностей плеч е g =ff 9 мала, так как рычаг выполнен

-в-" одной и того же материала и находится в одинаковых температурных условиях.

Конструктивно динамометр практически усложняется, так как рычаг исключительно прост; погрешность его практически не увеличивается, по сравнению с комненсационньтм, а предел .измерения существенно, на два порядка и более возрастает. Эти обстоятельства позволяют получить ощутимый экономический эффект.