Многокомпонентные в немодельные тензометрические весы

 

ОП ИГРАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Республик.Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 42f, 31j50

Заявлено 25.VI I.1967 (№ 1175636/26-10) с присоединением заявки ¹

IHI< 6 0I

УДК 681.269,99(088,8) П рпоритет

Опубликовано 15.Х1.1968. Бюллетень № 35

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Дата опубликования описания 7.1 V .1969 À 4ЯТ.,Цй, Автор изобретения

H. П. Левицкий

Заявитель

МНОГОКОМПОИЕНТИЫЕ ВИЕМОДЕЛЬНЫЕ

ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИЕ ВЕСЫ

ВоН 3Jlc . it HT 4 с наклеенными тензодатittlI BilIH

R;; и R> Тензодатчики R> — R< образуктг измерительный мост (см. фиг. 2).

Тензометрические весы работают следующим образом.

В результате действий моментов Yl> и М, тензодатчпки Ry и R> >изменяют свое омпчсское сопротивление соответственно на величину прп R> — — R=R

Yl

Лж =RS

EF

Л1

Л К,п, -- R S

Е1Г

15 где Р --- номинальное сопротивление тензодатчиков Ri и R;

S — тепзочувствптельность;

11"I — — моме.п сопротивления консоли в сечении l — I, Л Лл и А !балт„— изменение омического со20

Когда действует сила У, п риложенная в начале координат весов, и момент,11 в точкел

30 весового элемента, возникают реакции

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения сил и моментов при аэродинамических исследованиях.

Известны многоков|понентные внемодельные тензометрические весы, содержащие весовой элемент, выполненный в виде консоли, в двух сечениях которой наклеены тензодатчики, и весовой элемент, представляющий собой статически неопределимую раму из двух упругих балок и жесткого основания.

Чувствительность этих устройств зависит от расстояния между сечениями, в которых наклеены тензодатчики.

Предложенные весы в отличие от известных снабжены дополнительным упругим элементом, расположенным между передней упругой балкой и жестким основанием весового элемента, с наклеенными тснзодатчиками, образующими с тензодатчнками, наклеенными на консоль вблизи модели, измерительный мост, Такое выполнение позволяет повысить чувствительность весов.

IIB фиг. 1 изображена схема мпогокомп:)нентных внемодельных тензометрических вссов; на фиг. 2 — схема измерительного моста.

Весы (см. фиг. 1) состоят из консоли 1 с наклеенными на ней тензодатчиками Ri u R и весового элемента 2. Передняя упругая балка 8 весового элемента 2 опирается на весопротивления тензодатчиков при действии соответственно моментов Yl> и 31..

231159

А (4+ 4+ з)

ЛI:

М„АМ,ив (3

Разбаланс моста силы У и момента баланс моста был только силы У или ходимо пропорционален действию

М, . Для того, чтобы разпропорционален действию только момента М,, необAR, И21

R //

R/ или

10 лр„

Л RyI — О.

ЛР R«S ) (4-,- 2+4) 4

F ((/ (l м. 4

Л R/H„, —— — R"S

/3 (+ (галоп) A Ry«R (((I R (R/(((R + (галоп) g R I

ЛUy—

2 (((/ + (галоп) 4+ 4

U — S =-кп

4 4+4ç

ЗО

R Л Р㫠— (Р+ Р„,) Л RyI = О.

ЛР/и(и ЛРлг и разбаланса. После

Значения (R+R„„), подставляем в формулу преобразования

U Мг

ЛУи, — — S

2 EW(4+ 4

4 —,4+ 3 (2) Под действием этих реакций тензодатчики Р;! и R4 изменяют свое омическое сопротивление на величину при R3=RI=R" где W« — момент сопротивления весового элемента 4.

Изменение омических сопротивлений тензодатчиков вызывает разбаланс моста, величина которого равна (Ry((> Ry,

AU=

2 R" R К Rп

Определим величину (R+R„„), при которой

РЛРл,„— (Р+ R,.„) Р„,„,=О, Подставляем вместо /k Р/из(и Л Р/и и значения. После преобразования получаем

/ / 1(4 (R--Rл,,„„) =R— (3

ЗначениЯ (Р+Рд и) Л Ry(и Л RYII подставляем в формулу разбаланса. В результате с (2 ЕУ ((3 + 3)

U Л.Ь Л„, — (R — R;on)

ЛЕи ——

Определим величину (Р+ Р„п) из условия, что

Подставляем вместо Л Ry(и Л Ry«их значения. После преобразования получаем (4 (1+ 2+ 3)

1 /и 4 4

Или, выражая ЛКи, через относительную деформацию в консоли в сечении I — (, получаем

ЛУ 4+4

4+ 4+ /3

Для того, чтобы разбаланс моста был пропорционален только действию силы У, сопротивле«ия всех тензодатчиков берутся равными, т. е. Р(— — Р = Рз — — Р4 — — R, а последовательно тензодатчикам Р(и R> включают дополнительные сопротивления R,„.

Р"=Р, Р =R+R„,„.

В этом случае формула разбаланса моста имеет вид

Или, выражая Л((г через относительную деформацию в весовом элементе (8), получаем

Для того, чтобы разбаланс моста был пропорционален только действию момента !И„ последовательно тензодатчикам R3 и Р4 включают дополнительное сопротивление R, 35 В этом случае формула разбаланса моста имеет вид

Л Ry(+ (R + RÄ„) л ЙЛ(31 R л R Iз((R (R + R3îï) Из формул (1) и (2),видно, что величина разбаланса мостов Л(..(! и ЛЬ/и, при такой схеме весов пропорциональна всей длине ве40 сов, т. е. l +l;, что значительно увеличивает чувствительность компонент Y, Z, A1y, (11,.

Предмет изобретения

Многокомпонентные внемодельные тензо45 метрические весы, содержащие весовой, элемент в виде консоли с наклеенными тензодатчиками, образующими измерительный полумост вблизи модели, и весовой элемент, выполненный в виде двух упругих балок и жесткого основания, от,гичаю(Чиеся тем, что, с целью повышения чувствительности, они снабжены дополнительным упругим элементом, расположенньгм между передней упругой балкой и жестким основанием весового элемента, с наклеенными тензодатчиками, образующими с тензодатчиками, наклеенными на консоль вблизи модели, измерительный мост.

231159

Ra++ 5Z++ a

Zg

Составитель Т, В. Михеева

Редактор И. С. Грузова Техред Л. В. Куклина Корректор H. В. Босняцкая

Заказ 295!14 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СО Р

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2