Датчик силы удара
Изобретение может быть использовано для И эмерения силы удара литерных рычагов по бумагоопорному уллу пишущей машинки. Цель изобрете- }{ия - повышение точности и помехозащищенности устройства. На корпусе I жестко закреплена одним кондом упругая пластина 5. Второй ее конец ii; ;i- жат к корпусу I с силой, в 3-5 рлч превышающей силу гюджатия к ней п,езоэлектрического нрсобрачовател 4. Изгибаясь под действием удар.ч митсрпог о рычага, п,п.5стина 5 В(тчде| ттвует на незащег итемн1.|й конец пьезоэлектрического (1бр; Ч1Я агеля - ( . Злектрический сигнал с преобрл ователя 4 поступает на измер1гтг;;ьиы;1 прибор . Лтя предохранения iipc o5p, теля 4 от поломок ia его кс им.е, ке-нтактирующем с пластпно ; 5, прнкле1М1а резиновая кол1 невля нрскллдка. т. (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
А(„„SU„„ I 33768О (5!) 4 G О! L 5/00, 1/!6
Б(. F з )он: .. " (У
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ИИЬЛИ.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ (21) 4030233/24-10 (22) 03.03.86 (46) 15.09.87. Бюл. !! 34 (71) Ворошиловградский ма((инсстрои— тельный институт (72) М.П.Семе<.енко, Г. С,ионом<(рс «к<э, В.А,Бобенко, В.Н.Кисилев и П.M.Àíäðîcîâ (53) 531.781 (088.8) (56) Авторское с «идет< льство ССГP
М 524982, кл. G О! L 5/00, 1974.
Hu1ders В.I, Dynamic «eight detector !ог mi1!ig ram ра г ic1es.—
1.Phys Е: Sci. 1n tгum. 1982, 15, Ф 5, р. 501 †5. (54) дАтЧИК СИ.!1! у.1АГА (57) Изобретени< может быз ь исполь— зовано ддя и эм< р< «ия сиды удара ли1 е рных рычагов по бума(.<эоп((рн<(му пишущей машинки. Цель изобретения — повышение точности и помехозаЩИЩЕ(ЬНОСтИ УСтРОйСтна. На КО!71(УС< 1 жестко закреплена одним концом у«руraff пластина 5. Второй е< к(неf(11< ( жат к корпусу 1 с силой, (f 3- > раз превьш(ающей(силу поджатия к ней пье 3F(электрического прF îáða«nf Iге (Я
Изгибаясь по;(дсйствис.< удара:lff т р«оГО рЫЧаГа, Пд,(< тн«а 5 .«..f,! йстBV< т Ifa «езащемле:IIII fff «Ff!I
)JIE ктрическнй спг«ал с 1(р«бр,э (< Я:17 дя 4 поступает на из -н рит<.",f fff f;f «рп— б<>р. Ддя предохpa!Ivf:ия 1(рс n< р,1 (If 1— теля 4 от цолом<эк «а с г< кс «1<., к< If—
f117;7 C (fIfl <7I1 1, 11!71(I;11(< If,l рс з1!новая кольц< Рая IIP<«< I 1 (к 1. с I!. 1.! t 1;riR0
И 3обр(Tt i 11< 11< 1«< 1 )I 1, I «:: 111»( иэм< ренин 11. и l ул:1рл, г 11(< к 11 «и— клм, с луж;и<(и 1 ддч 113 «. р(Ilf)1 и.<ы 11<1Ра, H<3ttPH>I(P t Hill I x . t,11),1 (Ill! < 14111 tх
1 рычагов по бу <;11 <ч((t ii< г It,l.tl пг<111 —
ЩЕй МС3нièttt,t.
11»ль изс бр< ген<(я — 11оньгш till(гоч— ности и ttn tex<)s,tt;tttl!I< 111<о()ти.
На фиг. 1 изобрлж(и ) устрой<- I30 со стороны упругой 1ц1;1»типы, ()f)IIIHtt вид; нл фиг . 2 - рл Зр(< Л вЂ” A н(1 фиг. .
Датчик силь(уд<рл Чувствительный элемент — упругая тонкая 1)ллстинл 5 — опирается на края выреза в кс)рпусе. Один конец упругой тонкой пластины прикреплен к корпусу (приплян в зоне а) другой конец прижат к корпусу в зоне с. Посредине упругой пластины с тыльной стороны в точке н прижлт пьезоэлектрический преобразователь незашемленным концом тлк, чтобы при установке датчика на бумагоопорный вал пишущей машины между концом пьезопреобраэователя и поверхностью бумагоопорного вала был зазор (3, исключающий касание пьезопреобраэователя поверхности бумагоопорного вала при рабочих деформациях, В нашем случае с< составляет — 1,5 мм. Гила предвлрительного прижима упругой пластинь< к корпусу в точке с и сила предварительного прижима пьезоэлектрического преобразователя в точке в противонаправлены и соотносятся так, что в резуль— тате действия этих двух сил в зоне с между корпусом датчика и упругой пластиной не возникает зазор, а действует некоторая сида прижатия. Например, сила в зоне точки с должна быть в 3 — 5 рлз больше силы прижлтия пьезоэлектрического преобразователя в точке в. В качестве пьезоэлектрического преобразователя применен пьезокристалл от бытовых электропроигрывател»й. Пьезоэлектрический преобразователь устанлвливл»тся консоль20 55 и<), т. е. жеcTK() злщ(мч«II 11;1 K()pt)ycå датчика в резиновых прокладках одним концом, нл котором имен)тся нь(водные провода, и каслется поверхности упругой пластины другим неэлщем<енH11м кс)нцом в точке 13. Т;IKое выполнение датчика повышлс т его «y»c T)IHT»)tsно«ть к измеряемым ударным нагрузкам и одн<)временно делает его невосприимчивым к помехам. Невосприимчивость к р;lэличного рода помехлм объясняется следующим. Жесткий корпус, устанавливаемь)й на бум;1гоопс рный вал пишущей машины или другого печатающего устройства, нос(1ринимлет колебания помех беэ деформаций, т.е. колеблется во всех точках одинаково, в том числе и в Зоне консольного закрепления пьезоэлектрического преобрлзоват»ля. На последний передаются колебания помех от корпуса длтчиКл. Но, как малоинерционное и достаточно жесткое тело, пьезоэлектрический преобразователь не деформируется под действием колебаний помех, л колеблется вместе с корпусом. Колебания помех от корпуса передаются также и на упругую пластину, которая в силу своей малой инерционности колеблется вместе с корпусом и пьезоэлектрическим преобразователем. Тлким образом, колебания основных члстей датчика корпуса, пьезоэлектрического преобразователя и упругой пластины одинаковы по амплитуд», направлению и совпадают по флэе, По-)тому, колеблясь во всех точках одинлк()во, пьеэоэлекзрический прео)разоглтель не деформируется и не lt)нерирует пьезоэлектрическую ЭДС помех. Иначе реагирует датчик нл по)1(31(ое воздействие — удар литерногс) рычага пишущей машины. Под воздействием силы удара литерного рычаг» нл упругую тонкую пластину она изгибается и воздействует на неза(цемленный ко.<ец пьезоэлектрического г)р(обр;<эо)<лте.<)я. Так как корпус,(лтчикл доcT 1т<)чно массивный и плотно ус.тatt()13)lett нл бумагоог(орный влл, им<.ющий энлчи— тельную массу, инертность обоих физических тел боль)иая. Под действием поп»зной ударной нагрузки, действующей на упругую пластину 13 зоне в, упругая пластина изгибает< я, не возмущая корпус длт IHK;l « бумлгоопорным валом пишущей млигины. П) (эо ))1«ктри— ческий )реобрлзог<лт«:11, испытывает пействие нл f <)ft< ц, прижл 11 ttt к у)1руГОЙ плагт!<не и 13 ГР же время н Iх< ДИТСЯ В ГОГ 1<>яиltl! П<)КОЯ Н 3 JIPV! О*1 конце, прикрс плс.нн<>м к корпусу !iëòчика. При )том Itt.< 3<) 3JIE ê Tð;; ЭДС, генерируемой пьезоэлектричс ским преобрлзов<3телс.л<, зависит от соотн.— шения гипы измеряем)го удара к жс< !в КОСТИ >< t!P>> ГО I! !. 1 3 С ТИНЫ И и ЬС 3E> ЭЛ<. l< 11 та. Соотношение уклзл)исых BE . Iè÷ètt определяет чувс:твительность Г)лтчик<3, величина которой угт»нлвливл< тся 13 результате тлриронлния дс)тч13к,) нл тариро ночном с те нде, имеюп<ем 3 т<3) !с1нHhIH источник;пснлмической си:в l. Д)!я увеличения чуя г Tf i!3 гел !.ног ти д;)тч икл жесткость упру! < и пллстинь! подбирлется такой, чтобы максима.!ьнь!й прогиб в середине сс пси действием и меря< мОЙ силы удл р;1 « > Г. 1 л В. 1ял 0 2 О, 3 мм. Пьгзо)11< ктрический прс <) t>p;3— зователь являе ггя ноно.)ьно жеc Têèht, но хрупким )лемен t o .÷ д<)тчикл, поэтому в целях сliltf:< 11ия его влияния нл чувствительногтf, J!лтчикл и Гохрлнения от поломок нл конс lt пьезопрс г>бразоватс JIB, ко1<>j)ht>t <>11 клсает<.я уlI ругой пллс:Ttaftf t, t.рнкл< с tt;1 реэино13.3Я ПРОКЛаДКЛ В ВПЛС КОНЬЦа. 31!С КтРИ !ЕС— кий сигнал г. п),< 3о-лс ктрического преобраза на тE.JIЯ !н;1лс тся на 13! 1хо;1>31!<. клеммы, с HH? — fl;3 из 1< рите Ihtfhftt прибор. Б кл !< тве и..)мерител),ного прибора )п ж< бы). использован двухлучевой 3;311<> 111:1,31 >пи)! Ос.циллогрлф С8-2, к< т< р)и! >бс < нс чивлет непосредСТВЕ)3Н< < l I, .E> t i .: 1111<. ",:Iр;IКТРр 1 И ЗМС— j) >i<. . !< >й У>3;l j) 11<>lf < ll)ll I tt i,lit< -ti if i, l fit f< < 1 < > В ф< РМЕ I Рафнь,l Гftl Н,< 1 — ВР< . >Я . 11спытлния I, 31чи) л < и п,> l Jl,lj>.i 1;р,— В<>Лились I!л н)33пуtlt<. и м<нпиli< 11!1- I > 112. Была <)ftj)c)lE лена Г)кt.l улар,l 1,>жлс < .>1и.геРГ!о! о Рыч,1г<1 В В< Рхн<;1 11 fit!.t ftE м регистрах. Б pt çóëhò;IT< ис!и.>г,I!litt! бьи;1 подтверждена 3!ач)3Я (и(с рционнос гt 1Г! датчика, которая позволилл !1олучить M;t К СИ М Л 1 h I I О <. . C E) O Т В <. T C Т t i И <. «1С Х 3 Н И Ч < С .кого возцействия формс э)!ек Грич< Гк<>г< сиги;31!а (на экр<3НГ «сцилл< гр 1<1>;1 fi;l блюдлллсь соо тве тст!)у)о!пlft кри);1>3 ), 1 > ><с то13чивое H че тv<) P и зоб р 3)f Формул а изобретения Датчик силь! удлрл, Г одержан:ий кор— пуг с консольнс злкреплс иным и:3 lf< м пьезоэлектрич<)ским нреобрлз<>нлтглем, своболный конец которого с Вя 3,)н с силовоспринимлющс и плошлдк<>й, с> т 3(> J! и ч л к) щ и и Г я тс "! !то, пс льк> повьппения точное" и и !1< мг: <> ),l— п(ип(с .нности, f) него 1<В< !< 11 3 ;f1 j>y t l я и 1;1 стипл Оди)1 кон< ц л > Г< р<>!1 ж< гтк<> :)лкреплен нл корпусе, л ripe I <.и !1< Л.;31 К НЕМУ, СИЛОВОГПРИНИМ;3 ШПЛЯ ПЛ )П1;3ДК;1 выполнена в виде рези)«нс и 1)рок ll<3Jtf )337680 / ,/ б7рс7,ча Составитель А,Экономов Техред ).Моргентал Редактор 1,!lе трона Корр ек то р 1 . III;r р чпи Заказ 4! ) 9/37 Подписное 1)роизводственн< -полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. llроектная, 4 Г 1 (! 1 1 I Тираж 77б БНИ))П)! Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий I 13035, . ")осква, Ж-35, Раупккая наб., д. 4/5 ) I (I 
