Устройство для измерения усилий

 

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 555297

Всесокэвнал

1 ит .:н таз - е;нищай „> . - ол иотена

Фцлд„ д

I (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.01.76 (21) 2314449/10 с присоединением заявки Ме (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.04„77. БюллЕтЕнь Ке15 (45) Дата опубликования описаиия23.06.77 (51) М. Кл.

G 01 1. 1|04

Государственный комитет

Совета Министров СССР

А0 делам иааоретений и открытий (53) УДК

531.781(088.8) (72) Авторы изобретения

Г. С. Берлин, А. М. Ростовцев, О. А. Сидоров и И. И. Барсуков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСИЛИЙ

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения сжимающих и растягивающих усилий.

Известные устройства для измерения усилий, содержащие упругий элемент в виде кольца, скобы и установленный на нем силовоспринимающий элемент и механотрон, не обеспечивают возможности непосредственного измерения растягивающих и сжимающих усилий. Использование этих устройств связано с необходимостью введения в кинематическую систему устройств дополнительных механизмов, которые снижают точность измерения в целом и усложняют конструкцию.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство дпя измерения усилий, содержащее упрутий элемент в виде кольца и установленные на нем силовоспринимающие элементы и механотроны, штоки которых связаны с упругим элементом через плоские пружины, Однако оно также не обеспечивает возможности непосредственного измерения растягивающих и сжимающих усилий.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем упругий элемент и установленные на нем силовоспринимающие элементы и маханотроны, штоки которых связаны с упругим элементом через плоские пружины, упрутий элемент выполнен в виде квадратной призмы с центральным отверстием, в двух противолежащих углах которой закреплены силовоспринимающие элементы, а в двух углах установлены механотро1ð ны, оси которых параллельны продольной оси призмы, причем штоки механотронов направлены в противоположные стороны, а плоские пружины расположены в параллельных плоскостях, перпендикулярных к продольной оси призмы, и жестко

15 закреплены вторыми концами на теле призмы.

На фиг. 1 изображено устройство для измерения усилий; на фиг. 2 — вид сбоку с разрезом А — Л на фиг. 1; на фиг. 3 — эпюра распределения моментов, возникающих в упругом элементе при деформа чп цин последнего под действием растягиваюших сил P.

Устройство содержит упругий элемент, вьшолненньпт в виде квадратной призмы 1 с центральным отверстием 2, в двух противолежащих углах которой закреплень. силовоспрннимаюшие элементы 3 и

25 4, а в двух других углах установлены мсханотро

555297 ны 5 и 6, оси которых параллельны продольной оси 7 призмы 1 и пггоки 8 и 9 которых направлены в противоположные стороны и связаны с упругим элементом через плоские пружины 10 и 11, расположенные в параллельных плоскостях, перпендикулярньи к продольной осн7 призмы,и жестко закрепленные вторыми концами 12 на теле призмы.

Для размещения в упругом элементе 1 силовоспринимающих элементов 3 и 4, а также механотронов 5 и 6 в нем предусмотрены диаметральнс Ip протнвополжные утолщения сечения за счет того, что внешняя поверхность упругого элемента образована квадратной призмой 1, а внутреняя — соосным с призмой цилиндром.

Для уменьшения гистереэисных явлений используется комбинация наружной призматическои и внутренней цнлигдрической поверхностей в упругом элементе 1, которая приближает его к телу равного сопротивления изгибу при принятых усло виях нагружения (см. фиг. 3). При этом сечения 20 для которых М=О преобретают практически мини-, мальную высоту при постоянной ширине, а их сопротивления изгибу будут мичимальнымн, и, наоборот, наибольший изгибающий момент будет в диагональных утолщениях сечения упругого эле- 25 мента. I, где высота сечения максимальная (см. фиг, 1 и 3). При этом не требуется прибегать к каким-либо дополнительным технологическим операциям по формообразованию сечения упругого элемента (профилированне ширины сечения). Эф- ЗО фект равного сопротивления изгибу достигается исключительно конструктивными мерами, что снижаетт трудоемкость изготовления.

Устройство работает следующим образом. Измеряемое усилие прикладывается к силовоспринимающим элементам 3 и 4 и вызывает деформацию упругого элемента 1, а следовательно, взаимное смещение утолщений сечения, в которых закреплены механотроны 5 и6. Последние включены по схеме алгебраического суммирования выходных сигналов.

Использование изобретения позволяет расширить функциональные возможности измерений (растягивающих и сжимающих усилий) в широких пределах за счет изменения жесткости (размеров) упругого элемента.

Формула изобретения

Устройство для измерения усилий, содержащее упругий элемент и установленные на нем силовоспринимающие элементы и механотроны, штоки которых связаны с упругим элементом через плоские пружины, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, в нем упругий элемент выполнен в виде квадратной призмы с центральным отверстием, в двух противолежащих углах которой закреплены силовоспринимающне элементы, а в двух других углах установлены механотроны, оси которых параллельны продольной оси призмы, причем штоки механотронов направлены в противоположные стороны, а плоские пружины расположены в параллельных плоскостях, перпендикулярных к продольной оси призмы, и жестко закреплены вторыми концами на теле призМЫ.

555297

Составитель М. Баэовкйн

Техред О. Луговая

Редактор Т. Иванова

«рректор h. Золотовская (3акаэ 451/19

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 Ð 1101 Подлисное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам иэобретений и открытий

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