Преобразователь силы

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

< 838438 (63) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 110479 {21) 2751280/18-10 (51)М. Кл3 с присоединением заявки Ма 011. 1(10

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.0681, Бюллетень N9 22

Дата опубликования описания 150681 (53) УДК 781 ° 581 (088. 8) Т.Д.Букреева, В.Я.Яновский, М.Л.Финкельштейн и В.С.Кац (72) Авторы изобретения

1

Г"

Научно-исследовательский и конструкторский институт испытательных машин, приборов и средств йзмерения масс (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИЛЫ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерений усилий, например, в электронных весовых устройствах.

Известен преобразователь силы с частотным выходом, содержащий установленный в корпусе упругий элемент, выполненный в виде консольной балки, основание которого снабжено фланцем, с помощью которого преобразователь крепят на установочной поверхности

t1) .

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является преобразователь силы, содержащий упругий элемент с кольцевой канавкой, установленный основанием в корпусе на двух опорах, заостренные концы которых расположены в нижней части кольцевой канавки, вибрационночастотный преобразователь, резонатор которого выполнен за одно целое с упругим элементом, и силовводящий элемент, связанный с упругим элементом (2) .

Недостатком данных конструкций является то, что при действии измеряемого усилия в местах контакта упругого элемента с заостренными опорами, а также в силоприемной части возникают напряжения, которые при высоких рабочих нагрузках (до 1050 кгс) приводят к снижению чувствительности, увеличению гистерезиса и снижению точности измерений.

Цель изобретения — повышение точности и расширения диапазона измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь силы введены две дополнительные опоры для основания упругого элемента, установленные в верхней части корпуса и разме15 щенные по обе стороны от кольцевой канавки в плоскости симметрии двух основных опор.

На .фиг. 1 изображен преобразователь силы, общий вид; на фиг. 2

20 вид A на фиг. 1.

Устройство содержит упругий элемент 1 с кольцевой канавкой 2, установленный основанием в корпусе 3 на опорах 4-7; Заостренные концы опор

4 и 5 расположены в нижней части кольцевой канавки 2, а заостренные концы опор 6 и 7 - в верхней части корпуса 3 и размещены по обе стороны от кольцевой накавки 2, причем рас30 стояние 8 от плоскости кольцевой

838438

Формула изобретения

ВНИИПИ

Тираж 907

Заказ 4411/60

Подписное канавки 2 до опоры 6 выбрано таким образом, чтобы обеспечить примерно одинаковые по значению нормальные контактные напряжения в упругом элементе 1 от внешней нагрузки Р. Опора 7 соединена с корпусом 3 посредством плоской пружины 8 и служит для предотвращения изменения положения оси упругого элемента 1 при сборке преобразователя силы. Для исключения возможности вреэания заостренных концов опор 4-7 B материал упругого элемента 1 в местах контакта его с заостренными концами опор 4-7 установлены подушки 9-12, изготовленные из твердого сплава, твердость которого выше твердости материала упругого элемента 1. За одно целое с упругим элементом 1 выполнен резонатор 13 вибрационночастотного преобразователя. По обе стороны от резонатора 13 установлены поляризованные электромагниты 14 и 15, которые совместно с усилителем 16 образуют систему возбуждения резонатора 13. Силовводящий элемент упругого элемента 1 представляет собой двухстепенный упругий шарнир 17, запрессованный в упругом элементе 1. Для предохранения преобразователя силы от обратной перегрузки в корпусе 3 размещен упор 18.

Устройство работает следующим образом, При приложении измеряемого усилия Р к шарниру 17 упругий элемент 1 деформируется, Заостренные опоры

4-7, расположенные в разных плоскостях упругого элемента 1, позволяют момент от измеряемой силы р компенсировать нормальными усилиями, действующими в них на плече

Деформация упругого элемента 1 приводит к растяжению резонатора 13 и изменению частоты его колебаний, которая зависит от приложеннои к преобразователю силе.

Таким образом, предложенное уст— ройство позволяет расширить диапазон измеряемых нагрузок в сторону больших усилий без снижения точности.

Преобразователь силы, содержа15 щий упругий элемент с кольцевой канавкой, установленный основанием в корпусе на двух опорах, заостренные концы которых расположены в нижней части кольцевой канавки, вибрационно-частотный преобразова20 тель, резонатор которого выполнен за одно целое с упругим элементом, и силовводящий элемент, связанный с упругим элементом, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повы шения точности и расширения диапазона измерений, в него введены две дополнительные опоры для основания упругого элемента, установленные в верхней части корпуса и размещенные по обе стороны от кольцевой канавки в плоскости симметрии двух основных опор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

35 1. Авторское свидетельство СССР

Р 150273, кл. G 01 L 1/10,19.01.62.

2. Авторское свидетельство СССР

9 506220, кл. G 01 Ь 1/10,29.12.72 (прототип).

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