Устройство для измерения усилия

 

п> 540I7I

Союз Советских

Социалистических

Ресоу5лик (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 30.06.75 (21) 2151772/10 с присоединением заявки Ме (23) Приоритет

Опубликовано 25.12.76. Бюллетень М 47

Дата опубликования описания 31.01.77 (51) М. Кл.2 б 01L 5/22

Государстееииый комитет

Соеета тлинистрое СССР по делам иаобретеиий и открытий (53) УДК 531.781(088.8) (72) Авторы изобретения

В. P. Санто и Е. В. Шкварников

Научно-исследовательский и конструкторский институт испытательных машин, приборов и средств измерения масс (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСИЛИЯ

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения усилия, приложенного к органам управления, например, транспортных средств (автомобиля и колесного трактора).

Известные устройства для измерения усилия, выполненные на базе упругого элемента и тензорезисторов, включенных по мостовой схеме (1) — (4), не обеспечивают требуемой жесткости и точности измерения.

Известны также устройства для измерения усилия, приложенного к органам управления, содержащие упругий элемент, обод которого соединен с валом радиальными опорными элементами, и тензорезисторы, включенные по мостовой схеме (5). Однако, они также не обеспечивают требуемой жесткости и точности измерения.

Цель изобретения — увеличение жесткости и повышение точности измерения.

Для этого в предлагаемом устройстве в упругий элемент введены попарно-симметрично расположенные относительно оси вала упругие пластины тензорезисторами, соединяющие обод с валом.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства для измерения усилия, разрез; на фиг. 2— то же, вид сверху.

Устройство содержит упругий элемент, обод

1 которого соединен с валом 2 радиальными опорными элементами 3 и попарно-симметрично расположенными относительно оси 4 вала

2 упругими пластинами 5, параллельными оси

4 вала 2 и образующими с ней плечо «Й» момента силы разного знака, и тензорезисторы

6, размещенные своими решетками перпендикулярно к осп 7 вала 2 на поверхности упругих пластин 5 н включенные по мостовой схеме (на чертеже не показана). Отношение пле10 ча «h» момента силы к длине опорного элемента 3 лежит в пределах 0,5 — 0,7.

Устройство работает следующим образом. жесткий обод 1 закреплен, например, на рулевом колесе трактора (на чертеже не по15 казано), а измеряемое усилие, необходимое для поворота рулевого колеса при повороте трактора, прикладывается к валу 2 и воспринимается упругими пластинами 5, опирающимися на обод 1. парные элементы 3 при этом

20 служат для сохранения положения вала относительно обода и исключения влияния неизмеряемых компонентов нагрузки. При приложении измеряемого усилия к валу 2 на двух диагонально расположенных пластинах 5 со25 здается деформация сжатия, а на двух других — деформация растяжения, поэтому четыре тензорезистора 6 будут воспринимать деформ ацшо растяжения, а другие четыре сжатия. В результате деформации тензорези30 сторов на выходной диагонали моста возни540171 кает напряжение пропорциональное измеряемому усилию.

Использование изобретения позволит производить замеры небольших по величине усилий при сохранении достаточной жесткости путем уменьшения плеча момента силы «Ь» и повысить точность измерения усилия, приложенное к рулевому органу при исследовании и испытании автомобиля и колесного трактора.

Формула изобретения

Устройство для измерения усилия, приложенного к органам управления, например, транспортных средств, содержащее упругий элемент, обод которого соединен с валом радиальными опорными элементами, и тензорезисторы, включенные по мостовой схеме, отл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения жесткости и повышения точности измерения, в упругий элемент введены попарно-симметрично расположенные относительно оси вала

5 упругие пластины с тензорезисторами, соединяющие обод с валом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Васильев А. В. и Раппопорт Д. М. «Тен10 зометрирование и его применение в исследованиях тракторов», М., 1963 r., стр. 303.

2. Патент США № 3705530, кл. 73 — 136, 1972 г.

3. Авторское свидетельство № 297884, М. кл.

15 G 011 5/16, 1971 г.

4. Авторское свидетельство № 353159, М. кл.

G O1l 1/22, 1972 r.

5. Авторское свидетельство № 347601, М. кл.

G 01l 3/04, 1972 (прототип).