Датчик измерения касательных напряжений

 

ДАТЧИК ИЗМЕРЕНИЯ КАСАТЕЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ, содержащий два плоскопараплельНых силопередаюцих элемента и тензорезисторы, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения его чувствительности за счет исключения промежуточного упругого элемента, он снабжен двумя рядами тел качения, расположениях между заключенными в герметичную оболочку силопередающими элементами си1«метричносдвух сторон относ тельно тен- , зорезисторов, закрепленных одними концами в центре первого си л опере дающего элемента, а другими - на противоположных концах второго силопередающего элемента.

союз советских социАлистичесних

РЕСПУБЛИК (19) (И) !

35D G 011 7 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 3589427/18-10 (22) 06.05.83 (46) 07 07в84. Вюл. Р 25 (72) A.Ï.Áîáðÿêîâ, Э.В.Захаревич, A.Ô.Ревуженко и Е.И.Шемякин (71) Институт горного дела Сибирского отделения AH СССР (53) 531.787(088.8.) (56 ) 1. Авторское свидетельство СССР

В 694780., кл. 4 01 L 7/02, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 220589, кл. С 01 L 7/02, 1968 (прототип). (54)(57) ПАТЧИ1 H3MEPKHHH KACATEJIb НЬИ НАПРЯЖЕНИЙ, содержащий два плоскопараллельных силопередающих элемента итензорезисторы, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения его чувствительности за счет исключечия промежуточного упругого элемента, он снабжен двумя рядами тел качения, расположенных между заключенными в герметичную оболочку силопередающими элементами симметрично с двух сторон относительно тензорезисторов, закрепленных одними кон; цами в центре первого силопередаккцего элемента, а другими — на противо- положных концах второго силопередаю" щего элемента.

1101696

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствамдля измерения напряжений внутри сыпучей среды, и предназначено для измерения малых касательных напряжений. 5

Из вестно устройство, содержащее тензометрический датчик силы, размещенный между двумя опорами, и штанги, которые смещены одна относительно другой на половину длины 10 тензометрического датчика силы, а другой конец штанги установлен в направляющей втулке корпуса с возможностью осевого перемещения Г1 3.

Однако данное устройство не позволяет замерять малые касательные напряжения внутри сыпучей среды.

Это обусловлено тем, что тензометрический датчик силы вводится в сыпучую среду посредством довольно громоздкого устройства-штанги, которое будучи внедренным в сыпучий материал, искажает естественное течение процессов, возникающих внутри сыпучего материала при сдвигах и вносит погрешность измерения.

Наиболее близким к. изобретению по технической сущности является устройство для измерения давления, содержащее две плоскопараллельные пластины (крышку и основание) и 30 упругие динамометрические элементы в виде двух стержней, на которые наклеены тензодатчики r соединенные между собой в два полумоста 121.

Недостатком известного устрой- 35 ства является низкая чувствительность датчика. Это обусловлено тем,что тензорезисторы наклеены на упругий динамометрический элемент в виде балки круглого сечения. Таким образом, чувствительность датчика зависит от.толщины балки, которая деформируется под действием больших сил тяжести обрушенных пород>

Цель изобретения - повышение чувствительности за счет исключения промежуточного упругого элемента.

Поставленная цель достигается тем, что в датчик измерения касательных напряжений, содержащий два 50 плоскопараллельных силопередающих элемента и тензорезисторы, введены два ряда тел качения, расположенные между заключенными в герметичную оболочку силопередакщими элементами

> симметрично с двух сторон относительно тензорезисторов, закрепленных одними концами в центре первого силопередающего элемента, а другими на противоположных концах второго силопередающего элемента.

На фиг.1 изображен датчик измерения касательных напряжений, продольный разрез, на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Датчик содержит два плоскопараллельных элемента 1 и 2, заключенных в герметичную оболочку 3. Тензорезисторы 4 расположены между элементами 1 и 2 одними концами в центре элемента 1, а другими концами — на противоположных точках элемента 2. Между элементами 1 и 2 с обеих сторон по его длине уложены два ряда шариков 5. Тензорезисторы датчика включены в мостовую схему.

Датчик работает следующим образ ом.

Датчик помещается в сыпучую среду и ориентируется в таком направлении, чтобы плоскость корпуса датчика и ось его чувствительности были ориентированы по направлению составляющей касательного напряжения, которую необходимо измерять.

При сдвиге сыпучего материала возникающие в сыпучей среде касатель ные напряжения воздействуют на элементы 1 и 2 и смешают их один относительно другого на шариках 5, уложенных на тонком слое густой смазки.

В результате изменения сопротивления тензорезисторов 4 при их деформации происходит разбаланс моста и напряжение разбаланса, пропорцио-. нальное измеряемому касательному напряжению, фиксируется вторичной схемой.

Шарики 5 полностью исключают влияние нормальной составляющей давления сыпучего материала, так как практически полностью исключается трение между элементами 1 и 2. Герметичная оболочка 3 прижимает элементы 1 и 2 один к другому, а также препятствует проникновению внутрь > датчика мелких частиц сыпучего материала.

Таким образом, выполнение датчика касательных напряжений предлагаемой конструкции позволяет повысить ее чувствительность.

ВНИИПИ Заказ 4754/26

Тираж 823 Подписное филиал IIIIII "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4