Способ измерения изгибающего момента

 

СПОСОБ.-.ИЗМЕРЕНИЯ ИЗГИБАЮЩЕГО МОМЕНТА бруса, заключающийся в измерении расстояния между первой точкой измерительного участка и ка сательной к упругой линии во второй точке этого участка, определении .масштабного коэффициента связи изгибающего момента с линейным рас .стоянием, отличающийся тем, что, с целью повьпиения точности и упрощения процесса измерения, дополнительно определяют линейное расстояние между второй точкой измерительного участка и касательной к упругой линии в первой точке этого участка бруса, a изгибающий момент определяют умножением масштабного коэффициента на сумму измеренных линейных расстояний. сд со

СООЭ ДОВЕТСНИХ

PPPWI

РЕСПУБЛИК

ЮВ а 01 3 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCIIOMVCICCTCOCCTBV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗО6РЕТЕНИЙ И OTHPbfTHA (21) 3484156/18-10 (22) 24.08.82 (46) 07.12.83.. Бюл. я 45 (72) А.П. Локтионов (71) Курский политехнический институт (53) 531.781(088.8) (56) 1. Справочник машиностроителя.

Под ред. С.В. Серенса.М., ГНТИМЛ, 1962, с ° 572.

2. Авторское свидетельство СССР

9 681334, кл.о 01 L 1/04, 1978 (прототип). (54)(57) СПОСОБ .ИЗМЕРЕНИЯ ИЗГИБФОЩЕГО MOMEHTA бруса, заключающийся..SU„„A в измерении расстояния между первой точкой измерительного участка и касательной к упругой линии во второй точке этого участка, определении .масштабного коэффициента связи изгибающего момента с линейным рас.стоянием, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности и упрощения процесса измерения, дополнительно определяют линейное расстояние между второй точкой измерительного участка и касательной к упругой линии в первой точке этого участка бруса, а изгибающий момент определяют умножением масштабного коэффициента на сумму измеренных линейных расстояний.

1059452

Изобретение относится к приборостроению, а именно к технике измерений нагрузок на силовые элементы конструкции различных устройств. Оно предназначено для измерения изгибающих моментов, возникающих .в деталях машин, например в валах.

Известен способ измерения изгибающих моментов, заключающийся в измерении изгибных деформаций Г>руса на продОльном измерительном -, участке: углов поворота и относи.— тельного поперечного перемещения концов бруса в системе координат, жестко связанной с продольной осью недеформированного бруса, через уг-. ловые и линейные перемещения вьтчис-. .ляют изгибающие, моменты (1) .

Недостатком известного способа является невысокая точность измерений из-за сложности его, так как требуется регистрация трех параметроя: двух углов поворота и одного линейного перемещения.

Наиболее близким к предлагаемому является способ измерения изгибающего момента бруса, заключающийся в измерении расстояния между первой точкой измерительного участка и касательной к упругой линии во второй точке .этого участка, определении масштабного коэффициента связи изгибающего момента с линейным расстоянием f27 .

Однако указанный способ. недостаточно точен,и сложен, так как тре-1" бует определения двух масштабных коэффициентов, а также определения ! линейного и углового перемещения. !

\ель изобретения — повышение точности и упрощение процесса измерения.

Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу измерения изгибающего момента бруса, заключающемуся в измерении расстояния между первой точкой измерительного участка и касательной к упругой линии во второй точке этого участка, onpeslezevvv масштабного коэфФициента связи изгибающего момента с линейным расстоянием, дополнительно определяют линейное расстояние между второй точкой измерительного участка и касательной к упругой линии в первой точке этого участка бруса, а изгибающий момент определяют умножением масштабного коэффициента на сумму измеренных линейных расстояний.

На фиг. 1 изображена схема упругой линии бруса с измерительным участком; на фиг. 2 — консольный брус, нагруженный на конце поперечной нагрузки или моментом; на фиг. 3 — вид сбоку на брус с измерителями расстояний; на Фиг. 4 вид сверху на брус; на фиг. 5 вид вдоль на бруса.

;с

На чертежах обозначены упругая линия 1 1эруса, касательная 2 к упругой линии 1 в точке А, касательная 3 к упругой линии 1 в точке 5 бруса 4, опоры 5 и 6, гибкие связи 7, зубцы 8 опор 5 и 6, гибкие перемычки 9, точечные упоры

10, штанги 11 и 12, сила Р, приложенная к брусу на расстоянии Ь от точки Ь, изгибающий момент И, база

1О измерения а, расстояние 2 между расчетной заделкой бруса и сечением приложения внешних силовых факторов, расстояние 6 от точки R до касательной 2 и расстояние Sy от

15 точки Л до касательной 3.

Устройство, реализующее . предлагаемый способ, содержит два измерителя, расположенных -по бокам бруса. Каждый измеритель содержит на боковой поверхности бруса 4 опоры

5 и 6, ориентированные по нейтральной плоскости бруса 4 в точках А и

Б на концах продольного измерительного участка длиной а. Опоры 5 и 6

25 прикреплены к брусу 4 гибкими связями 7. Каждая опора 5 и 6 выполнена в виде жесткой двухзубцовой вилки с зубцами-шипами 8, которая для придания ей устойчивости пластинчатыми пружинами — гибкими перемычками 9 соединена с точечными упорами

10 со скругленными тупыми вершинами.

Опора 5 и 6 с зубцами 8 является эквивалентом ножевой опоры. К опоре

5 в направлении опоры 6 жестко при-!

35 креплена штанга 11, а к опоре 6 в направлении опоры 5 — штанга 12.

Устройство содержит также не показанные на чертежах в целях их упрощения оптические измерители расстоя40 .ний между опорой 5 и штангой 12, между опорой 6 и штангой 11.

Перед проведением измерений определяют масштабный коэффициент

К экспериментально или расчетным

Экспериментально масштабный коэффициент К определяют следующей совокупностью операций: нагружают брус

4 известной тарировочной нагрузкой поперечной силой Р на расстоянии не менее высоты бруса от второй опоры б и измеряют расстояния Ь„и Sg между штангами 11 и 12 и опорами 5 и 6, вычисляют масштабный коэффициент по формуле

М к = ------й----, 8„+ 6 « где М = p(L + a/ã).Åñëè в ненагруженном состоянии бруса имеются ненулевые расстояния 5<о и 5 0 между

60 щтангами 11 и 12 и опорами 5 и 6, то масштабный коэффициент вычисляют по формуле

1 h5

x- „< g,S(,-

1059452

1О

1

9, f0

Фиг.2

6 д

Составитель A.Ñåâåðèí

Редактор Ю.Середа Техред М.Костик

Корректор О. Билак

Подписное

Заказ 9820/47 Тирарк 873

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4

Ограничение на минимальное рас- стояние L накладывают в соответствии с принципом Сен-Венана. Расчетным путем масштабный коэффициент определяют по формуле

Е1 5

К а

Измерение по предлагаемому способу производят следующим образом: при нагружении бруса неизвестной подлежащей измерению нагрузкой измеряют линейные расстояние 8 между первой штангой 11 и второй опорой б (между точкой Б на упругой линии 1 и касательной 2 к упругой линии 1 в точке A) и S между второй штангой

12 и первой опорой 5 (между точкой на упругой линии 1 и касательной

3 к упругой линии 1 в точке Ь ) по

У нормалям к штангам 11 и 12 (по нормалям к касательным 2 и 3).

По результатам измерений расстояний Ь и Ь рассчитывают изгибающий момент МАв в среднем между опорами в поперечном сечении бруса по формуле

МдБ К6 + К8, Если в ненагруженном состоянии бруса имеются ненулевые расстояния

, и 6<> между штангами 11 и 12 и опорами 5 и б, то изгибающий момент рассчитывают по формуле

МА = К6 + К8д " К6(о ЙгоПредлагаемый способ позволяет измерять изгибающий момент с большей точностью при упрощении процесса измерения в целом.