Устройство для измерения усилий

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСИЛИЙ, содержащее упругий элемент П-образной формы, состоящий из перекладины и двух стоек, и тензорезисторы , размещенные на стойках, о тл и дающееся тем, что, с целью обеспечения возможности измерения усилий в статически неопределимой конструкции закрылка летательного аппар.ата без нарушения его функционирования, перекладина упругого элемента образована цилиндричео кими поверхностями и снабжена дополнительными симметрично расположенными опорами, каждая из которых выполнена в виде охваченного эластичной втулкой цилиндра с плоским и сферическим торцами, установленными в соответствующих посадочных отверстиях , вьшолненных в приливах по бокам перекладины, а между концами стоек, вътолненных в форме равнопрочных балок, установлена распорка со сферическими торцами, опиI рающимися на подпятники, размещенные в посадочных отверстиях стоек, (Л при этом один из подпятников выполнен с возможностью осевого перемещес ния.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН з 5п G 01 L 1/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБИ-=ТЕНИЙ И <ЛНРЫТИЙ (21) Зь40387/24-10 (22) 29.08.83 (46) 30.12.84. Бюл. У 48 (72) P.Â. Андреев и Ю.И. Соловьев (53) 531.781(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 561880, кл. С 01 L 1/22, 1977

2. Авторское свидетельство СССР

У 514212, кл. G 01 L 1/16, 1976 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

УСИЛИЙ, содержащее упругий элемент

П-образной формы, состоящий из перекладины и двух стоек, и тензорезисторы, размещенные на стойках, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности измерения усилий в статически неопределимой конструкции закрылка летательÄSUÄÄ 11 2154 А ного аппарата без нарушения его функционирования, перекладина упругого элемента образована цилиндричео кими поверхностями и снабжена дополнительными симметрично расположенными опорами, каждая из которых выполнена в виде охваченного эластичной втулкой цилиндра с плоским и сферическим торцами, установленными в соответствующих посадочных отверстиях, выполненных в приливах по бокам перекладины, а между концами стоек, выполненных в форме равнопрочных балок, установлена распорка со сферическими торцами, опирающимися на подпятники, размещен- ф ные в посадочных отверстиях стоек, при этом один из подпятников выполнен с возможностью осевого перемещения.

50

4 11

Йзобретение относится к устройст--. вам для измерения усилий, возникаю,щих в элементах конструкции самолета при статических испытаниях, в частности для измерения усилий на осях роликов каретки закрылка самолета.

Известно устройство для измерения усилий, содержащее корпус, кольцевой упругий элемент, выполненный в виде гофрированного швеллера с полками разной жесткости, а также тензорезисторы (1) ..

Недостаток этого устройства заключается в том, что форма кольцевого упругого элемента не позволяет использовать его для передачи и измерения усилия, возникающего на оси ролика каретки закрылка самолета.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения усилий, содержащее упругий элемент П-образ,ной формы, состоящий из перекладины и двух стоек, и преобразователи деформации упругого элемента в электрический сигнал (2) .

Недостатки известного устройства — прямолинейная форма полки, не обеспечивающая фиксированного крепления устройства на оси каретки, что снижает его работоспособность, а также сопряжение прямолинейной поверхности полки с цилиндрической поверхностью оси ролика каретки, не обеспечивающее допустимых контактных напряжений при ограниченных геометрических размерах устройства и реальных нагрузках, действующих на ось.

Целью изобретения является обес- печение возможности измерения усилий на осях роликов кареток в труднодоступных местах с высоким уровнем концентрации действующих нагрузок статически неопределимой конструкции закрылка летательного аппарата без нарушения его целостности, Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения усилий, содержащем упругий элемент . П-образной формы, состоящий из перекладины и двух стоек, тензорезисторы, размещенные на стойках, перекладина упругого элемента обра- . зована цилиндрическими поверхностями и снабжена дополнительными симметрично расположенными опорами, 32154 2 каждая из которых выполнена в виде охваченного эластичной втулкой цилиндра с плоским и сферическим торцами, установленными в соответствующих посадочных отверстиях, выполнен5 ных в приливах по бокам перекладины, а между концами стоек, выполненных в форме.равнопрочных балок, установлена распорка со сферическими торцами, опирающимися на подпятники, размещенные в посадочных отверстиях стоек, при этом один иэ подпятников выполнен с воэможностью осевого перемещения.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид, на фиг. 2 — то же, в сборе (тонкими линиями показан вид элементов конструкции закрылка самолета, пояс20 някнций установку устройства при измерении усилий)., Устройство для измерения усилий содержит упругий элемент П-образной формы, состоящий из перекладины 1 и двух стоек 2 и 3. На стой-. ках 2 и 3 по боковым сторонам наклеены тензорезисторы 4. По бокам перекладины 1 имеются симметрично расположенные приливы 5, в которых выполнены посадочные отверстия 6, в

30 которых установлены цилиндры 7, охваченные эластичными втулками 8.

Цилиндры 7 имеют сферические торцы

9. На плоских торцах цилиндров 7 закреплены пластины 10 иэ антифрикционного материала. Сферические торцы 9 контактируют с поднятниками 11, установленными на дне посадочных отверстий 6. Между концами стоек 2 и 3 установлена распорка 12 со сфе40 рическими торцами 13, контактирующая одним торцом с подпятником !4, установленным в посадочном отверстии

15, выполненном в конце стойки 2, а другим торцом с подпятником 16; установленным в резьбовом отверстии

17, выполненном в конце стойки 3.

Подпятник 16 законтрен гайкой 18. Устройство для измерения усилий установлено на оси 19 (вместо роликов) испытываемой каретки 20. Каретка 20 шарнирно соединена с профильным элементом закрыпка 21 и установлена на рельсе 22 навески закрылка.

Закрылок самолета представляет собой статически неопределимую систему, для которой важно знать, какие фактические значения ускпий

32154 4 . обеспечивает ее нестесненную деформацию.

Образование перекладины цилиндрическими поверхностями обеспечивает фиксацию ее относительно оси роликов каретки в заданном положении, при соблюдении гарантированных зазоров между осью и стойками и получение допустимых контактных напряжений при ограниченных геометрических размерах устройства и реальных нагрузках, действующих на ось за счет увеличения площади контакта.

Введение "плавающих" опор обеспечивает стабильность контакта устройства с криволинейной, деформируемой рабочей поверхностью рельса

1 закрылка.

Замыкание силовой цепи с помощью распорки со сферическими торцами позволяет получить стабильную деформацию стоек, разместить на них тенэорезисторы -и, как следствие, получить стабильный электрический сигнал о действующих усилиях, что повышает достоверность результатов измерения.

3 11 действуют в его наиболее нагруженных элементах.

Для этого с оси 19 снимаются наиболее нагруженные нижние ролики кареток, вместо них устанавливаются устройства для измерения усилий на осях роликов каретки закрылка.

Устройство работает следующим образом.

Усилие от профильного элемента закрылка 21 передается на каретку

20, ось 19, перекладину 1, подпятники 11, цилиндры 7, антифрикционные пластины 10, рельс 22. Перекладина 1, деформируясь, изгибает стой. ки 2 и 3 и деформирует тензореэисторы 4. При деформации стоек 2 и 3 происходит перекатывание сферических торцов 13 распорки 12 по сферическим лункам подпятников 14 и 16.

Подпятникам 16 обеспечивает беззаэорную силовую цепь: стойка 2, подпятник 14, распорка 12, подпятник 16, стойка 3. При нагружении рабочая поверхность рельса 22 деформируется. Это деформации компенсируются перекатыванием сферических торцов 9 цилиндров 7 и по подпятникам 11. При отсутствии нагружения эластичные втулки 8 центрируют цилиндры 7 по оси посадочных отверстий 6.

Стойки 2 и 3 выполнены по форме равнопрочных балок для обеспечения постоянства напряжения по длине тензореэисторов 4. Радиус кривизны внутренней цилиндрической поверхности перекладины 1 превьппает радиус кривизны оси 19 каретки 20, что

Таким образом, повышается надежность устройства, расширяются его технологические воэможности и обеспечено измерение усилий на осях ро-. ликов кареток в труднодоступных местах с высоким уровнем концентрации действующих нагрузок статически неопределимой конструкции закрылка летательного аппарата без на- рушения его целостности, i 132154

Составитель В. Годзиковский

Редактор М. Бандура Техред Т,Фанта Корректор В 1Ъ рняк

Заказ 9755/34 Тираж 822 Подписное

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