Датчик растяжения-сжатия

 

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано при взвешивании движущихся объектов, а также в тягоизмерительных стендах. Целью изобретения является повышение чуЕствительности датчика растяжения-сжатия. Устройство содержит два силовоспринимающих кольца, упругий элемент с тензорезисторами и две силовводящие оболочки, при этом силовводящая оболочка меньшего диаметра выполнена вогнутой, а силовводящая оболочка большего диаметра выполнена выпуклой, при этом величина вогнутости и выпуклости оболочек не меньше толщины соответствующих оболочек. Кроме того, си/ювводящие оболочки могут иметь продольные пазы, равномерно расположенные по окружности, с глубиной не меньше половины толщины оболочек и выполненные с внутренней стороны у оболочки меньшего диаметра и с внешней стороны у оболочки большего диаметра. Пазы могут быть сквозными. 1 з.п ф-лы, 1 ил. м &

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 1 1 /22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4836221/10 (22) 17.04,90 (46) 30.06.92. Бюл. N 24 (71) Одесский политехнический институт (72) В.К.Голованов, А.Ф.Дащенко и С.Т,Сергеев (53) 531.781 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1185129, кл. G 01 L 1/22, 1984, Патент ФРГ ¹ 2244615. кл. G 01 1/22. (54) ДАТЧ ИК РАСТЯЖЕ Н ИЯ-СЖАТИЯ (57) Изобретение относится к силоизмери.тельной технике и может быть использовано при взвешивании движущихся объектов, а также в тягоизмерительных стендах. Целью изобретения является повышение чувствительности датчика растяжения-сжатия. УстИзобретение относится к силоизмерител ной и испытательной технике и может быть использовано при взвешивании движущихся обьектов, а также в тягоизмерительных стендах.

Известны тензореэисторные датчики силы. содержащие две силовводящие оболочки и кольцевую пластину. 8 таком датчике измеряемое усилие воздействует на силовводящие оболочки, изгибает кольцевую пластину, на которой расположены тензорезисторы. При этом одни тензорезисто ры растяги, ваются, а другие сжимаются. Электрический разбаланс тензометрического моста и является мерой деформации.

Недостатком такого датчика явлт ется сравнительно малая величина деформации кольцевой пластины из-за невозможности увеличения ее угла поворота в связи с нали„„ Ц„„1744523 А1 ройство содержит два силовоспринимающих кольца, упругий элемент с тензорезисторами и две силовводящие оболочки, при этом силовводящая оболочка меньшего диаметра выполнена вогнутой, а силовводящая оболочка большего диаметра выполнена выпуклой; при этом величина вогнутости и выпуклости оболочек не меньше толщины соответствующих оболочек.

Кроме того, силовводящие оболочки могут иметь продольные пазы, равномерно расположенные по окружности, с глубиной не меньше половины толщины оболочек и вы° полненные с внутренней стороны у оболочки меньшего диаметра и с внешней стороны у оболочки большего диаметра, Пазы могут быть сквозными. 1 э.п ф-лы, 1 ил. чием больших изгибных напряжений в силовводящих оболочках, возникающих в местах их соединения.

Наиболее близким к предлагаемому llo технической сущности является датчик, в ко- е=» тором упругий злемент состоит из двух ци- Ql линдрических оболочек разного диаметра, Я соединенных и выполненных за одно целое () с ней.

Недостатком иавестного устройства также является малая величина деформации 1 в» кольцевой пластины. что лимитируется величиной напряжений а силовводящей оболочке.

Цель изобретения — повышение чувствительности, Указанная цель достигается тем, что силовводящая оболочка меньшего диаметра выполнена вогнутой, а сйловводящая обо1744523 лочка.большего диаметра выполнена выпуклой, при этом величина вогнутости и выпуклости оболочек не меньше толщины соответствующих оболочек, Силовводящие оболочки имеют продольные пазы, равномерно расположенные по окружности с глубиной не меньше половины толщины оболочек и выполненные с внутренней стороны у оболочки меньшего диаметра и с внешней стороны у оболочки большего диаметра.

Кроме того, силовводящие оболочки имеют сквозные продольные пазы, равномерно расположенные по окружности.

Выполнение силовводящих оболочек вогнутой и выпуклой формы обеспечивает большую их податливость в осевом направлении по сравнению с цилиндрическими.

При этом максимальная величина деформации будет в зоне наибольшей вогнутости (выпуклости) силовводящей оболочки, т,е, вдали от места их сочленения. Поэтому максимальные напряжения в силовводящих оболочках в местах их сочленения будут меньшими, чем в цилиндрических.

Последнее обеспечивает возможность увеличения деформации упругой кольцевой пластины (угла ее поворота), что повышает величину электрического сигнала, а следовательно, и точность измерений. Толщина силовводящих оболочек должна быть меньше максимальной величины их вогнутости (выпуклости). При несоблюдении этого требования оболочки будут близки к цилиндрическим.

Выполнение продольных пазов равномерно распределенными в окружном направлении, причем в силовводящей оболочке меньшего диаметра изнутри и большего снаружи, а также с глубиной не меньше половины толщины оболочек, позволяет увеличить их упругук податливость в осевом направлении, что способствует снижению напряжений в оболочках, а кроме того, увеличению угла поворота кольцевой пластины и, следовательно, увеличению величины электрического сигнала.

В предлагаемом датчике пазы, равномерно распределенные по окружности. выполняют сквозными. что усиливает его преимущества, 5

На чертеже представлен датчик растяжения-сжатия, осевое сечение, Датчик состоит из силовоспринимающих верхнего 1 и нижнего 5 колец, силовводящих оболочек 2 и 4 и упругой кольцевой пластины 3, на которой установлены чувствительные элементы в виде тензорезисторов 6 и 7. Максимальные величины вогнутости и выпуклости 64 больше толщин оболочек д2 ид4

В силовводящих оболочках 2 и 4 выполнены равномерно разнесенные в окружном направлении пазы 8 и 9 с глубиной h2 и h4, больше соответственно ha./2 и Д /2, Датчик работает следующим образом.

Нагрузка Р, приложенная к силовоспринимающим кольцам 1 и 5, с помощью силовводящих оболочек 2 и 4 передается кольцевой пластине 3, которая деформируется (поворачивается), передавая эту информацию чувствительным элементам 6 и 7, электрический сигнал которых воспринимается вторичной аппаратурой, Формула изобретения

1. Датчик растяжения-сжатия, содержащий два силовоспринимающих кольца, две силовводящие оболочки разного диаметра и упругий элемент с тензорезисторами, расположенный междусиловводящими оболочками, при этом кольцо, силовводящие оболочки и упругий элемент выполнены за одно целое и соединены между собой плавно, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, силовводя-.

35 щая оболочка меньшего диаметра выполнена вогнутой, а силовводящая оболочка большего диаметра выполнена выпуклой, при этом величина вогнутости и выпуклости оболочек не меньше толщины соответству4О ющих оболочек

2, Датчик по п,1, отличающийся тем, что силоввг дящие оболочки имеют продольные пазы, равномерно расположенные по окружности, с глубиной не меньше поло45 вины толщины оболочек и выполненные с внутренней стороны у оболочки меньшего диаметра и с внешней стороны у оболочки большего диаметра.

3, Датчик по п1, о тл и ч а ю щи и с я

5О тем, что, силовводящие оболочки имеют сквозные продольные пазы, равномерно расположенные по окружности.

1 144523

Составитель В.Голованов

Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

Редактор А,Огар

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

Заказ 2189 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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