Способ измерения усилий
Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность и расширить диапазон измерений . Деформируют установленные параллельно упругие элементы 1 и 2 измеряемой силой, определяя величину их деформации. Упругий элемент 1 предварительно градуируют. Затем увеличивают реакцию силы на упругий элемент 1 меньшей жесткости поворотом кулачкового механизма 5 и после ее перераспределения на упругий элемент 2 повторно измеряют с помощью преобразователя перемещений деформацию элементов. Определяют значение, измеряемой силы. Приведено соотношение, из которого вычисляют силу. 2 ил. (О /ТТТУТХ/ ///// Фиг.1
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
А1 (19) (11) (51) 4 С 01 L 1/04
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТИЙ (21) 3830853/24-10 (22) 25.12.84 (46) 30.07.86. Бюл. И 28 (72) Н. С. Чаленко (53) 531.781(088.8) (56) Феликсон Е. И. Упругие элементы силоизмерительных приборов. М.: Машиностроение, 1977.
Авторское свидетельство СССР
Я 274426, кл. G 01 1.. I/04, 1971. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УСИЛИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность и расширить диапазон измерений. Деформируют установленные нараллельно упругие элементы 1 и 2 измеряемой силой, определяя величину их деформации. Упругий элемент 1 предварительно градуируют. Затем увеличивают реакцию силы на упругий элемент 1 меньшей жесткости поворотом кулачкового механизма 5 и после ее перераспределения на упругий элемент
2 повторно измеряют с помощью преобразователя перемещений деформацию элементов. Определяют значение измеряемой силы. Приведено соотношение, из которого вычисляют силу. 2 ил.
1247691
1
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения больших сил.
Целью изобретения является повышение точности и расширение диапазона измерения.
На фиг. 1 изображено устройство, реализующее предлагаемый способ измерения сил, с упругими элементами разной жесткостй, деформированными .на одинаковую величину; на фиг. 2— то же, с элементами, деформированными на разные величины.
Устройство, реализующее способ, состоит из двух упругих элементов I и 2. Упругий элемент 1 меньшей жесткости предварительно отградуирован.
Элемент 1 меньшей жесткости входит в элемент 2 большей жесткости, т.е. упругие элементы 1 и 2 установлены параллельно. Между плитой 3, через которую осуществляется действие измеряемой силы на упругие элементы 1 и 2, и плитой 4, размещенной на упругом элементе .1 меньшей жесткости, установлен кулачковый механизм 5.
Деформацию упругих элементов I и 2 измеряют с помощью преобразователя перемещений.
Предлагаемый способ измерения больших сил реализуется следующим образом.
Под действием измеряемой силы упругие элементы 1 и 2 через плиту .
3 деформируют, затем измеряют их деформацию. Поворотом кулачкового механизма 5, установленного между плитами 3 и 4, увеличивают реакцию измеряемой силы на упругий элемент 1 меньшей жесткости, и после перераспределения действующих на элементы и 2 сил измеряют деформацию упругого элемента 2 большей жесткости.
Значение измеряемой силы определяют следующим образом.
Под действием измеряемой, силы Р упругие элементы 1 и 2 деформируют на величину Х,, которая измеряется.
При этом зависимость между силой и перемещением следующая:
P (C, +С ) Х, . (1) где С< — известная жесткость упругого элемента 1 меньшей жесткости;
С вЂ” жесткость упругого элемента
2 большей жесткости.
Чтобы определить силу Р, необхо-димо второе .уравнение с теми же неизвестными P и С . Для этого увеличивается реакция измеряемой силы Р на упругий элемент 1 за счет его принудительной деформации на величину
В этом случае реакция на упругом элементе 1 равна С,(X +Ь,). Так как измеряемая сила P остается постоян10 ной, то реакция на упругий элемент 2 уменьшается на величину С -S т.е. равна С (Х, -о ). Второе выражение для определения измеряемой силы имеет вид
15 Р=С< (Х +5 )+С (Х, +6 ) . (2)
Таким образом, иэ вйражений (1) и (2) можно определить силу P которая равна
Р С, Х (5 /5, +1). (3)
20 В правой части выражения (3) известны все члены (С, определяется при градуировке упругого элемента 1, Х„
Ь„, 5 измеряются с помощью преобразователя перемещений).
Формула изобретения
Способ измерения усилий, заключающийся в измерении силы с помощью
5б двух параллельно включенных в силовую цепь упругих элементов различной жесткости, первый из коч .орых, имеющий меньшую жесткость, предварительно градуируют и определяют его жесткость, после чего измеряют деформации упругих элементов, по которым судят об измеряемой силе, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерения, сначала нагружают оба упругих элемента измеряемой силой, измеряя деформацию, затем задают их дополнительную относительную деформацию и повторно измеряют деформацию каждого
45 упругого элемента, а значение силы определяют из соотношения
Р Х (8,/Я +I) С„, где P — измеряемая сила, Н;
Х, — первоначальная деформация упругих элементов, мкм; — повторная деформация первого упругого элемента, мкм;
8, — повторная деформация второго упругого элемента, мкм, С„ — жесткость первого упругого элемента, Н/мкм.
124769) Ъ
Составитель В. Годзиковский
Техред:О.Гортвай Корректор С. Шекмар
Редактор Л. Веселовская
Заказ 4»4/40 Тирах 778
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ухгород, ул. Проектная, 4
