Силоизмерительное устройство

 

СИЛОИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО , содержащее корпус, два идентичныхмагнитоупругих преобразователя с обмотками, включенными по дифферен 8Ш ,2 .4 Sfn f /gift «icnjml I.Ii - -fc циальной схеме, опирающихся на кольцевой выступ, выполненный и корпусе, и силовоспринимающий элемеЕст, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, магнитоупругие преобразователи выполнены в виде полых конусов с радиальными прорезями, образующими на боковой поверхности конуса спицы, на которых размещены обмотки, причем концы повернуты относительно друг друга основаниями, внешние ободы которых утолщены относительно спиц, а силовоспринимающий элемент выполнен в виде шпильки, расположенной вдоль (О оси конусов и стягивающей их вер (Л шины . IND I;D 4 flPi/г./

СОЮЗ С08ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (l 9) (! 1) (5()4 G О1 L 1/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ шины.

0 РН

Р-— и

Put 7

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3593202/24-10 (22) 20.05.83 (46) 30.07.85, Бюл. N- 28 (71) Киевский институт автоматики им. ХХУ съезда КПСС (72) M.Н.Гуманюк и В.M.Бескоровайный (53) 531.781(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 220585, кл. С 01 L 1/12, 1966.

Авторское свидетельство СССР № 991195, кл.G 01 L 1/12, 1980 (прототип). (54) (57) CHJIOH3MEPHTEJIbHOE YCTPOACTВО, содержащее корпус, два .идентичных магнитоупругих преобразователя с обмотками, включенными по дифференциальной схеме, опирающихся на кольцевой выступ, выполненный в корпусе, и силовоспринимающий элемент, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, магнитоупругие преобразователи выполнены в виде полых конусов с радиальными прорезями, образующими на боковой поверхности конуса спицы, на которых размещены обмотки, причем концы повернуты относительно друг друга основаниями, внешние ободы которых утолщены относительно спиц, а силовоспринимающий элемент выполнен в виде шпильки, расположенной вдоль оси конусов и стягивающей их вер1 l 170

Изобретение относится к области приборостроения и может быть исполь зовано в системах автоматического измерения массы, в том числе на промышленных транспортных системах 5 (конвейеры, весоприемные платформы для рельсового и автомобильного транспррта), в различных дозаторах, используемьгх при изготовлении комбикормов для сельского хозяйства, 1О при раздаче кормов на животноводческих и птицеводческих фермах, а также в приборах для измерения высоких давлений.

Цель изобретения — повышение точ- 15 ности измерения усилий за счет уменьшения погрешности нелинейности силоизмерительного устройства.

Выполнение магнитоупругих преобразователей в виде полых конусов поэ- 20 воляет обеспечить такой режим работы, когда под воздействием измеряемого усилия, приложенного к вершине конуса, спицы испытывают не изгиб, а сжатие, причем величина угла между 25 образующей конуса и его осью, совпадающеи с направлением измеряемого усилия, определяет соотношение между величиной измеряемого усилия и суммарным усилием сжатия спиц.

На фиг. 1 показана зависимость выходного сигнала магнитоупругого преобразователя от напряжений сжатия в материале магнитопровода, изготовленного из сплошного ферро35 магнитного сплава с положительной магнитострикцией; на фиг. 2 — графическое представление получения вьгходного сигнала устройства; на фиг. 3, 4 показано силоизмеритель- 40 ное устройство, общий вид.

Устройство представляет собой два полых конуса 1 и 2, идентичных: по материалу, конструктивным размерам, режимам термообработки и обмоточным данным, с радиальными прорезями 3 и лежащими между ними спицами 4.

Конусы обращены друг к другу основаниями и стянуты посредством гайки 5 и шпильки б, являющейся силовоспринимающим элементом. Нижний конус 1 внешним ободом 7 опирается на кольцевой выступ 8 корпуса 9. Обмотки 10 размещены на спицах 4 каждого конуса и соединены

294 г последовательно., а сигналы, снимаемые с групп обмоток, размещенных на конусе 1 и 2, между собой включены встречно. К их свободным концам подключается измерительный прибор.

Устройство работает следующим образом.

Путем навинчивания гайки 5 на шпильку 6 создают усилие предварительного сжатия спиц 4 магнитопроводов. Его величина принимается равной такой, при которой в спицах (стержнях) возникают напряжения 6„, соответствующие точке на характеристике каждого из конусов, приведенной на фиг. 1.

Стянутые шпилькой 6 конусы ук ладывают в корпус так, что внешний обод 7 нижнего конуса 1 опирается на кольцевой выступ 8 корпуса 9.

К шпильке 6 прилегают измеряемое усилие P.

Поскольку под воздействием сжимающих усилий в стержнях обод конуса мог бы деформироваться, что привело бы к уменьшению жесткости силоиэмеритеьного устройства, увеличению перемещений шпильки под воздействием измеряемых усилий, появлению изгибов у оснований спиц и ухудшению условий линеаризации характеристик, с целью исключения этих отрицательных явлений внешний обод каждого из конусов имеет площадь поперечного сечения в 4 — 6 раз больше площади сечения спицы.

Воздействие на шпильку 6 измеряемого усилия P вызывает увеличение напряжений сжатия в спицах верхнего конуса 2. При этом точка, соответствующая сигналу данного конуса, смещается по его характеристике (фиг.1) иэ точки Ь в направлении точки с.

Напряжения в стержнях конуса 1 уменьшаются и точка, соответствующая сигналу этого конуса, смешается иэ точки Ь в направлении точка а.

На фиг. 2 показан графически процесс получения результирующего сигнала силоизмерительного устройства как разности выходных сигналов нагружаемого (верхнего 2) и разгружаемого (нижнего 1) конусов.

1 t7029ч

1170294

Составитель Н. Вовчук

Редактор О.Колесникова Техред С.йовжий Корректор М.Розман

Заказ 4696/38 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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