Пьезопреобразователь

 

Изобретение относится к контроль- 4 но-измерительной технике, в частности к устройствам для контроля усилий кузнечно-прессового оборудования путем регистрации деформации базовых деталей,, Цель изобретения - повышение точности измерений,, Пьезопреобразователь содержит корпус 1, в котором размещена труба 2 с закрепленными в ней пьезоэлементами 3, соединенными между собой параллельно и подключенными к одной клемме 4 с гайкой 5 и шайбой 6, Пьезоэлементы 3 механически контактируют с двумя силовводящими элементами 9 и 10, на одном 9 из которых выполнено отверстие 11 для регулировочного винта 12, имеющего полость 130 В другом силовводящем элементе 10 выполнена сферическая полость 14„ Пьезопреобразователь снабжен двумя опорными элементами 15, на которых установлены центрирующие элементы 16 и которые поджимаются к контролируемой детали 17 шайбой 18„ При деформации детали 17 происходит изменение прижатия пьезоэлементов 3 к вкладышу 8, в результате чего генерируется ЭДС, величина и длительность которой пропорциональны величине и времени деформации базовой детали 2 ил„ i 3 со N3 СО ел я 16 Vuz.f

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГУБЛИН щ)5 G 01 L 1/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4792233/ io (22) 16.02.90 (46) 07.-05.92. Бюл. Р 17 (71) Научно-производственное объединение по кузнечно-прессовому оборудованию и гибким производственным системам для обработки давлением

"ЭНИКМАШ" (72) C.Н.Черняев,. А,.П,Чупеев, А.И.Щеблыкин и В,А,Гречишкин (53) 531.781(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 1059456, кл. G 01 L 1/16, 1976..

Патент США Р 4010679, кл. В 30 В 15/28, 1975. (54) ПЬЕЗОПРКОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к контроль но-измерительной технике, s частности к устройствам для контроля усилий кузнечно-прессового оборудования путем регистрации деформации. базовых деталей. Цель изобретения - повышение точности измерений . Пьезопреобразователь содержит корпус 1, в котором

„,Я0„„1732195 А 1

2 размещена труба 2 с закрепленными в ней пьезоэлементами 3, соединенными между собой параллельно и подключенными к одной клемме 4 с гайкой 5 и шайбой 6. Пьезоэлементы 3 механически контактируют: с двумя силовводящими элементами 9 и 10, на одном 9 из которых выполнено отверстие 11 для регулировочного винта 12, имеющего полость 13. В другом силовводящем

- элементе 10 выполнена сферическая полость 14, Пьезопреобразователь снабжен двумя опорными элементами 15, на которых установлены центрирующие элементы 16 и которые поджимаются к контролируемой детали 17 шайбой 18. g

При деформации детали 17 происходит изменение прижатия пьезоэлементов 3 к вкладышу 8, в результате чего генерируется ЭДС, величина и длительность которой пропорциональны величине и времени деформации базовой детали.

2 нл. Ме4

Изобретение относится .к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам для контроля усилий кузнечно-прессового оборудования.

Известен датчик усилий, содержащий размещенный s корпусе пьезоэлемент, базовые площадки и крепежные винты. Датчик предназначен для„измерения динамических,.и квазистатических деформаций в. деталях машин, Наиболее близким к предлагаемому пьезопреобразователю является пьезоэлектрический датчик усилий, содержащий пьезопреобразователь в виде цилиндра с закрепленным в нем пьезоэлементом, опорные элементы конической формы с резьбой, центрирующие шарики, контактирующие с опорными элементами., Недостатком. данного датчика является невысокая точность измерений, обусловленная жесткиии требованиями, предьявляеиыми к его, установке (точная ориентация .оси каждого опорного элемента), Налиние центрирующнх шариков в конструкции. датчика создает дополнительные места контакта, .где могут возникать помехи, влияющие на точность измерений, Целью изобретения является повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем,„что в пьезопреобразователе, со» держащем корпус с расположенным в нем пьезоэлементом, механически контактирующим с двумя силовводящиии элементами, расположенными по разные стороны от пьезоэлемента, два центрирующнх элемента, регулировочный винт и два опорных элемента с резьбой, центрирующие элементы установлены на опорных элементах, при. этом оси опорных элементов совпадают. с осями центрирующих элементов, поджатых к соответствующии сферическим полостяи, выполненным s одном иЪ. силовводящих элементов и регулировочном винте, установенном на другом силовводящим элеиенте..

На фиг. 1.изображена конструкция пьезопреобразователя; на фиг. 2его электрическая схема.

Пьезопреобразователь содержит кор-.

riyc 1, в котором 1 азмещена изолирующая фторопластовая труба 2 с закреп.ленными в ней пьезоэлементаии 3, выполненными в виде двух цилиндров, электричееки соединенных между собой

32195 параллельно и подключенных своими одноименными электродами (например, полюсами) к одной выводной клемме 4, 5 с гайкой 5 и шайбой 6, Клемма 4 изолирована от корпуса 1 резиновой втулкой 7.

Пьезоэлементы 3 одной стороной поджаты к..вкладышу 8, а. другой стороной механически контактируют с двумя силовводящими элементами 9 и 10, расположенными по разные стороны от пьезоэлементов 3. 3 .силовводящем элементе 9, расположенном на одном конце корпуса 1,, выполнено отверстие 11 с резьбой для регулировочного винта 12, имеющего сферическую полость 13, а в силовводящем элементе 10, расположенном на другом 0 конце корпуса 1, выполнена сфеническая полость 14, Пьезопреобразователь снабжен двумя опорными элементами

15 в виде стержней с метрической резьбой, на которых установлены

25 центрирующие элементы 16, при..этом оси опорных элементов 15 совпадают с осями центрирующих элементов 16, которые поджаты к соответствующим сферическим полостям 13 и 14, 30 Опорные элементы 15 поджимаются к контролируемой детали 17 (станине) пружинной шайбой 18, Преобразователь монтируется и ра» ботает следующим образом.

На контролируемой детали 17 выполз няют два отверстия, в которых нарезают метрическую резьбу и вкручивают в них опорные элементы 15 с установ- ленными на них центрирующнмн элемен- . тами 16 до полного поджатия пружинных шайб 18. При этом оси опорных

15 и центрирующих 16 элементов сов- падают. В трубе 2 корпуса 1 устанавливают вкладыш 8, два пьезоэлемента

3 и силовводящие элементы 9 и 10.

Между центрирующими элементами 16 устанавливают корпус 1 таким образом,. что центрирующне элементы 16 оказываются размещенными в сферических полостях 13 и. 14. Осуществляют под жатке корпуса 1 регулировочным винтом 12.

Степень предварительного поджатия зависит от величины деформации базовой детали 17 при дейс гвин технологи-. ческого усилия. При деформации детали 17 происходит изменение прижатия пьезоэлементов 3 к вкладышу 8. В результате действия усилия пьезоэлеиен5

1 ты 3 генерируют ЭДС, появляющуюся на выводной клемме 4 относительно корпуса машины. Величина и длительность ЭДС пропорциональны величине и времени деформации базовой детали, обусловленной технологическими уси-

JIHBMH °

Преимущество предлагаемого пьезопреобразователя по сравнению с.прототипом состоит s повышении точности измерений за счет установки центрирующих элементов на опорных элементах при совпадении их осей и их поджатии к соответствующим сферическим полостям,.выполненным в силовводящих элементах, Такая конструкция пьеэопреобразователя искпючает погрешности измерений, которые могут возникать за счет проворота опорных элементов вокруг своей оси.

Формула изобретения

Пьезопреобразователь, содержащий корпус с расположенным в нем пъезо5 элементом, механически контактирующим с двумя силовводящими элементами, расположенными по разные. стороны от пьезоэлемента, два центрирующих элемента, регулировочный винт и два

10 опорных элемента с резьбой, о т л ичающий с я тем, что, с целью повышения точности измерений, центрирующие элементы установлены на опорных элементах, при этом оси опор1> ных элементов совпадают с осями центрирующих элементов, поджатых к соответствукнщим сферическим полостям, выполненным в одном из силовводящих элементов и регулировочном винте, усЗ1 тановленном на другом силовводящем элементе.

Составитель В.Монахова

Редактор .Л.Гратилло . Техред А..Кравчук - Корректор А. Обручар

° юане@а ° ФВ Я

Заказ 1576 Тираж Подписное .ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

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

МВ ° В ЮВВВ ОЮ Ю Ю ЮМФВВ ЮВ ВФ

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101