Тензорезисторный датчик силы

 

Изобретение относится к силоиз мерительной технике и м.б. использовано для измерения знакопеременных сил в испытательных стендах. Цель изобретения повышение точности измерений. В датчике кольца 4 и 5 несущей части упругого элемента в сече- f НИИ в меридиальном направлении имеют форму прямоугольных трапеций. Меньшее основание трапеции одного кольца и большее - другого соединены дополнительной коаксиальной цилиндрической оболочкой 8. Воздействующее на силовводящую часть 2 осевое усилие вызывает изгиб кольца 4, характеризуемый углом его поворота относительно центра , а также поворот сечения кольца 5 относительно центра Oj. Поворот сечений колец 4, 5 в одну сторону обуславливает разные знаки деформации тензорезисторов 11, 12, размещенных на концентрических подрезисторных выступах 10, 9, выполненных со стороны большего основания трапеций колец 4, 5 и сопряженных с их наклонными поверхностями. 1 ил. (Л 00 00 00 N)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9> (11) 11 А2 (5)) g С 01 Ь 1/22

/ Ф р.„.

Ъ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1185129 (2) ) 4122935/24-10 (22) 24.09.86 (46) 23.03.88. Бюл. )Р 11 (71) Одесский политехнический институт . (72) А.И.Кравченко, В.Е.Морозовский, В.Ф.Семенюк и Е.А.Пономаренко (53) 531.78) (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1185129,кл. С 01 L 1/22,15.10 ° 85. (54) ТЕНЗОРЕЗИСТОРНЫИ ДАТЧИК СИЛЫ (57) Изобретение относится к силоиз мерительной технике и м.б. использовано для измерения знакопеременных сил в-испытательных стендах. Цель изобретения - повышение точности измерений. В датчике кольца 4 и 5 несущей части упругого элемента в сечении в меридиальном направлении имеют форму прямоугольных трапеций. Меньшее основание трапеции одного кольца и большее - другого соединены дополнительной коаксиальной цилиндрической оболочкой 8 ° Воздействующее на силовводящую часть 2 осевое усилие вызывает изгиб кольца 4, характеризуемый углом его поворота относительно центра О, а также поворот сечения кольца 5 относительно центра Ог.

Поворот сечений колец 4, 5 в одну сторону обуславливает разные энаки деформации тензорезисторов 11, )2, размещенных на концентрических подреэисторных выступах 10, 9, выполненных со стороны большего основания трапеций колец 4, 5 и сопряженных с их наклонными поверхностями. 1 ил.

1383116

Изобретение относится к силоизмерительной технике, может быть использовано для измерения с высокой точностью знакопеременных сил в испы- 5 тательных стендах и является усовершенствованием устройства по авт. св.

У 1185129.

Цель изобретения - повышение точности измерения. t0

На чертеже представлен тензорезисторный датчик силы в меридиональном сечении.

Датчик содержит корпус 1, силовводящую 2 и опорную 3 части упруго- 15

ro элемента, кольца 4 и 5 несущей части упругого элемента соединены с помощью коаксиальных.цилиндрических оболочек 6 и 7 с силовводящей 2 и опорной 3 частями упругого элемента соответственно, а между собой — при помощи коаксиальной цилиндрической . оболочки 8. На концентрических под- . резисторных выступах 9 и 10 расположены винтовые тензорезисторы 11 и 12. 25

В радиальном направлении опорная часть 3 упругого элемента закреплена. между корпусом 1 и фланцами 13 и

14, а в осевом направлении — между корпусом 1 и нажимной гайкой 15. На 30 верхнюю часть корпуса 1 с натягом насажено кольцо 16. Мембрана 17 закреплена с помощью колец 18 и 19.

Датчик работает следующим образом.

При приложении осевого усйлия F к 35 силовводящей части 2 оно через цилиндрическую оболочку 6 передается по круговому контуру Rz на кольцо 4, а реакция на это кольцо действует по круговому контуру радиуса R через 40 цилиндрическую оболочку 7, что обуславливает изгиб кольца 4, характери1 зуемый углом поворота его меридио! нального сечения относительно центра

О, на угол 45 (о LF(RT R6) 4 где С - приведенная жидкость, включающая изгибные жесткости кольца 4, подрезисторного выступа 10 и краевых зон оболочек 6 и 7.

Одновременно, ввиду последовательного соединения колец 4 и 5 за счет введения третьей коаксиальной цилинд-, рической оболочки 7, усилие F через оболочку 6, кольцо 4 и оболочку 7 передается на кольцо 5 по круговому контуру радиуса R>, а реакция на зто кольцо действует по круговому контуру радиуса К8, что обуславливает поворот меридионального сечения кольца 5 относительно центра Π— на угол

+F (R — R„)

+го 9

С, где С вЂ” приведенная жидкость, включающая изгибные жесткости кольца 5, подрезисторного выступа 9 и краевых зон обо1 почек 7 и 8.

Таким образом, меридиональные сечения обоих колец поворачиваются в одну сторону, что обуславливает разные знаки деформации тензорезисторов

11 и 12, размещенных на подрезисторных выступах 10 и 9. При этом степень деформации каждого кольца обратно пропорциональна только его приведен ной жесткости и не зависит от жесткости другого кольца, что позволяет значительно уменьшить жесткости колец в связи с размещением на каждом из них только одного подрезисторного выступа и ввиду возможности более широкого варьирования параметрами из меридиональных сечений трапецеидальной формы. гВведение третьей коаксиальной оболочки 7, кроме последовательности соединения несущих колец 4 и 5, позволяет вывести подрезисторные выступы за плоскости, ограничивающие высоту размещения тензореэисторов и возможность их качествеííîro соединения с подрезисторными выступами.

Формула изобретения

Тензорезисторный датчик силы по авт. св. 11 1185129, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в несущей части упругого элемента выполнена дополнительная коаксиальная цилиндрическая оболочка, расположенная между кольцевыми элементами несущей части упругого элемента, причем сечения каждого кольца в меридиальном направлении выполнены в форме прямоугольных трапеций, большие основания которых расположены со стороны оси упругого элемента, а меньшее основание трапеции одного кольца и большеедругого соединены указанной дополнительной цилиндрической оболочкой, причем концентрический подрезистор1383116

Составитель И.Мальгинова

ТехредЛ.Сердюкова Корректор С.Шекмар

Редактор Л. Гратилло

Заказ 1284/36 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие,r, Ужгород,ул. Проектная,4 ный выступ каждого кольца расположен со стороны большего основания трапеции и сопряжен с ее наклонной поверхностьи.