Силоизмерительный датчик

 

Изобретение м.б. использовано для измерения знакопеременных сил с высокой точностью во всем диапазоне измерений и позволяет уменьшить габариты устр-ва. В корпусе 1 датчика размещены с возможностью осевого 13. 12 перемещения два опорных стакана 9, 10 с цилиндрическими поясками в донной части. В стаканах 9, 10 установлены с натягом цилиндрические оболочки упругих элементов 2, 3, внутренними диаметрами связанные по посадке с натягом с силовводящим элементом . Предварительная статическая напряженность элементов 2,3 создается с помощью нажимной гайки При приложении к датчику нагрузки один из элементов 2, 3 догружается, а другой разгружается. На кольцах элементов 2, 3 установлены тензорезисторы 4-7. Силовводящий элемент выполнен в виде тела вращения с цилиндрическим пояском. Б корпусе 1 выполнены отверстия , центры которых расположены на среднем диаметре его стенок. 1 ил. с S (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G О1 ? 1/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4137079/24-10 (22) 23.07,86 (46) 30,03.88. Вюл. ¹ 12 (71) Одесский политехнический институт (72) А.И. Кравченко, В.Е. Морозовский и Е.Г. Галзман (53) 531.78 1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1027546, кл. G 01 L 1/22, 1983.

Патент Нидерландов ¹ 7807147, кл. G 01 L 1/26, 1978. (54) СИЛОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ДАТЧИК (57) Изобретение м.б. использовано для измерения знакопеременных сил с высокой точностью во всем диапазоне измерений и позволяет уменыпить габариты устр-ва. В корпусе 1 датчика размещены с возможностью осевого

„„SU„„1384970 А 1 перемещения два опорных стакана 9, 10 с цилиндрическими поясками в донной части. В стаканах 9, 10 установлены с натягом цилиндрические оболочки упругих элементов 2, 3, внутренними диаметрами связанные по посадке с натягом с силовводящим элементом. Предварительная статическая напряженность элементов 2,3 создается с помощью нажимной гайки, При приложении к датчику нагрузки один из элементов 2, 3 догружается, а другой разгружается. На кольцах элементов

2, 3 установлены тензорезисторы 4-7.

Силовводящий элемент выполнен в виде тела вращения с цилиндрическим с пояском. В корпусе 1 выполнены отвер- щ стия, центры которых расположены на среднем диаметре его стенок. 1 ил.

1384970

45

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения знакопеременных сил с высокой точностью во всем диапазоне измерений„

Цель изобретения — уменьшение габаритов силоизмерительного датчика при сохранении точности измерения.

На чертеже изображена конструкция силоизмерительного датчика.

Силоизмерительный датчик содержит размещенные в цилиндрическом корпусе 1 с защитной мембраной упругие элементы 2 и 3, на подрезисторных кольцах которых размещены тензорезисторы 4-7. Силовводящие оболочки упругих элементов 2 и 3 своим внутренним диаметром d сопрягаются с силовводящей частью 8 датчика до упора в торцы цилиндрического пояса диаметром d, а цилиндрические оболочки упругих элементов сопрягаются . по посадке с натягом с опорными стаканами 9 и .10, которые сопрягаются с внутренней поверхностью корпуса на диаметрах d цилиндрическими поясками высотой h являющимися продолжением внутренних донных частей стаканов той же толщины. Нажимная гайка 11 служит для создания предварительной статической напряженности упругих элементов. От внешней среды рабочая полость датчика изолирована мембраной 12, закрепленной на корпУсе уплотнительным кольцом 13, а на силовводящей части датчика — уплотнительным кольцом 14.

Силоизмерительный датчик работает следующим образом.

Упругие элементы 2 и 3 сопрягаются с силовводящей частью 8 датчика (до или после намотки тензорезисторов) по посадке с натягом на диаметуе d< с гарантированным силовым сопряжением торцов их силовводящих оболочек с торцами цилиндрического пояска d . В таком собранном виде силовводящая часть 8 датчика с упругими элементами 2 и 3, на которых уже размещены тензорезисторы 4-7, сопрягаются со стаканами 9 и 10 по посадке с натягом на диаметрах d . С помощью нажимной гайки 11 происходит монтаж упругочувствительного звена в корпус 1 датчика и создание предварительной статической напряженнос,ти упругих элементов 2 и 3 за счет осевого перемещения стакана 9 при упоре стакана 10 в дно корпуса датчика. Усилие предварительного натяга контролируется по показанию тензорезисторов 4-7. При этом сопряжение стаканов с корпусом происходит по одной из переходных посадок или посадке с незначительным натягом с помощью поясков на их наружных цилиндрических поверхностях, являющихся как бы продолжением их распорной донной части толщиной h. Такая конструкция обеспечивает минимум передачи деформации стенки корпуса датчика на опорную часть упругого элемента ввиду максимальной жесткости в радиальном направлении стакана в плоскостях сопряжения его пояска с корпусом, а также уменьшает влияние возможного торцевого трения между сопрягаемыми поверхностями гайки и стакана на выходной сигнал датчика, что позволяет не увеличивать жесткость, а следовательно и металлоемкости корпуса и гайки.

Для уменьшения деформируемости цилиндрической оболочки корпуса в радиальном направлении, оси резьбовых отверстий (d ) в их опорной части расположены на среднем диаметре 6 стенок корпуса, что позволяет уменьшить толщину стенки корпуса, а следовательно, и металлоемкость изделия.

При приложении к датчику сжимающей нагрузки F упругий элемент 3 догружается, а .упругий элемент 2 разгружается. При этом тензорезисторы 4 и 6 испытывают деформации сжатия, а тензорезисторы 5 и 7 — растяжения. При приложении растягивающей нагруэки— наоборот. Это позволяет реализовать схему полного электрического моста. формулаизобретения

Силоиэмерительный датчик, содержащий размещенные в цилиндрическом корпусе с защитной мембраной два статически нагруженных упругих элемента с тензорезисторами и силовводящий элемент с нажимной гайкой, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью уменьшения габаритов при сохранении точности измерения, в него введены два установленных с возможностью осевого перемещения в корпусе опорных стакана с цилиндрическими поясками в донной части, размещенных в корпусе по посадке, каждый упругий элемент

1384970

Составитель И.Мальгинова

Техред М.Ходанич Корректор О.Кундрик

Редактор А.Ревин

Заказ 1404/38

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 снабжен цилиндрической оболочкой, установленной с натягом в стакане, а внутренним диаметром связанной по посадке с натягом с силовводящим элементом, который выполнен в форме тела вращения с цилиндрическим пояском, торцы которого контактируют с цилиндрическими оболочками упругого элемента, причем в корпусе выполнены отверстия, центры которых расположены на среднем диаметре стенок корпуса.