Силоизмеритель

 

Сееэ Сееетскнк

С©цмааистическик

Республнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<п>838431 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 110979 (21) 2815742/18-10

Р )м. кл.з с присоединением заявки Нов

01 1/02

Гоеуявретвеииы Я комитет

СССР

Oо девам изобретеииЯ и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150681. Бюллетень М (53) УДК 5З1.781 (088.8) Дата опубликован я описания 1506 81

P2) Авторы изобретения

В. A . .Лкопьян и A ..A. Вулих

Ростовский ордена Трудового Красного Знаме и государственный университет (11) Заявитель (54) СИЛОИВМЕРИТЕЛ

Ра r Ь 2 2 1 — 3(1+ — )— бЕ) l а а а

Изобретение бтносится к испытательной технике, предназначенной для механических испытаний материалов.

Известно устройство для измерения усилий, содержащее корпус, тарировочную пружину, подвижной шток, индикатор, нажимной винт, стакан, конусную втулку, угловой двуплечий рычаг, электрический сигнальный прерыватель с подвижным контактом, источник питания и электрическую лампочку. В этом устройстве в качестве упругого элемента используется таЬированная пружина, деформация которой регистрируется че рез, подвижной шток и конусную втулку 15 индикатором 715 .

Устройство ймеет пониженную,чувст вительность, Известно устройство - силоизмери- 2Q тель, который состоит из корпуса с дросселем, соплом и пневмотрубкой, мембраны упругого элемента с жесткким-подпружиненным центром, соединен ным с силовоспринимающим штоком, ко- 25 нической пружины и регулировочной втулки, перемещающейся концентрично с силовоспринимающим штоком 2 .

Однако устройство имеет большую погрешность измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что в силоизмерителе, содержащем корпус, упругий элемент в виде опертой по концам балки с преобразователем ее деформации в электрический сигнал, введены дополнительные опоры, которые выполнены в виде сердечников электромагнитов и снабжены датчиками прогиба балки, Каждая из опор упругого элемента смещена по вертикали относительно внешней смежной пары вниз на величину, определяемую из выражения где 2Р— величина измеряемого усилия; а — расстояние от одной из крайних опор до точки приложения ближайшей к этой опоре силы Р;

Е - модуль упругости материала упругого элемента; — момент инерции поперечного сечения упругого элемента;

838431 Ь " расстояние между точками приложения к упругому элемен-, ту (балочке) двух сил P a соответствии со схемой 4-х точечного изгиба; и - расстояние от любой крайней опоры до той промежуточной опоры, для которой определяется величина смещения Ь

На фиг. 1 представлена конструкивная схема силоизмерителя; на фиг.

- структурная схема силоизмерителк, Силоизмеритель состоит из корпуса

1, упругого элемента 2 (балочки с датчиками =3 деформаций, изгибаемой по четырех точечной схеме нагружения), измерительного блока 4, силовосприни- мающего штока 5, двух нижних опор 6, дополнительных промежуточных опор 7.

Опоры укреплены на сердечниках электромагнитов 8 и снабжены датчиками 9 перемещений, электрически связанными 20 с электромагнитами 8 через блок 10 контроля и управления. Дополнительный выход 11 блока 10 контроля и управления соединен с управляющим входом измерительного блока 4. Блок 10 контро- yg ля и управления обеспечивает поочередное подключение каждой пары опор по заданной программе и при этом каждая из пар смещена по вертикали относительно внешней смежной пары вниз на величину ь, а также выдает разрешение на работу измерительного блока 4, Устройство работает следующим образом.

Измеряемое усилие действует на силовоспринимающий шток 5 и передается последним на упругий элемент — балочку 2, которая работает по 4-х точечной схеме нагружения, при которой сверху на нее действуют две симметрич-40 ные силы Р, а опирается она на две нижние опоры 6, установленные на сердечниках электромагнитов 8. В процессе нагружения балочки 2 ее деформация (прогиб) увеличивается . Величина 4g прогиба с помощью датчиков 9 перемещения преобразуется в электрический сигнал, который обрабатывается в блоке 10 контроля и ууппррааввллеенниияя. В момент времени, когда величина станет равной А„под ближайшей к нижней паре опор, блок 10 контроля и управления выдает сигнал, отключающий электромагниты нижних опор, а также выдает кратковременный сигнал по дополнительному выходу 11 на запрет работы измерительного блока 4. При этом нижние опоры опускаются, а балочка плавно ложится на первую пару дополнительных промежуточных опор 7. При дальнейшем возрастании измеряемого усилия 2 Р прогиб балки в точках над следующей парой дополнительных промежуточных опор 7 также растет и при достижении им величины 6 блок контроля и управления выдает сигнал на отключение электромагнитов соответствующих промежуточных опор.

Вновь кратковременно запрещается работа измерительного блока и балочка

2 плавно опускается на вторую пару дополнительных промежуточных опор 7, которые и воспринимают нагрузку. Этот процесс циклически может повторяться столько раз, сколько имеется в устройстве пар дооолнительных промежуточных опор.

Благодаря наличию в устройстве дополнительных промежуточных опор, установленных на электромагнитах датчиков перемещений, связанных с последними через блок управления, а также за счет смещения по вертикали дополнительных промежуточных опор, силоизмеритель .обеспечивает измерение усилий с максимальной чувствительностью, постоянной во всем диапазоне измеряемого усилия, т.е. улучшает метрологические.характеристики. прибора.

Формула изобретения

Силоизмеритель, содержащий корпус,, упругий элемент в виде опертой по концам балки с преобразователем ее деформации в электрический сигнал, отличающийся тем, что, с целью повиаения точности измерения, в него введены расположенные между основными дополнительные опоры, которые выполнены в виде .сердечников электромагнитов и снабжены датчиками прогиба балки .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 194372, кл. G 01 L 1/04, 30.03.76.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 290185, кл. G 01 L 1/02, 22.12.70.

838431 фиг.

Составитель Н.Троицкий

Редактор А.Долинич Техред Е. Гаврилешко Корректор Ю. Макаренко

Заказ 4411/60 Тираж 907 Подпи с ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул, Проектная, 4