Трехкомпонентные тензометрические весы

 

Оп ИСАЫИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ссюз Советскии

Соцналмстнческнк

Реслублмк оо861960 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.01.80 (21) 2896101/18-10 с присоединением заявки рм (23) Приоритет— (51)М. Кл.

G 01 G 3/12

Гооударстввииый комитет по делам изоорвтений и открытий

Опубликовано 07.09.81. Бюллетень ив 33

Дата опубликования описания 07.09.81 (53) УД К 681.269 (088.8) (72) Авторы изобретения

P. P. Бухменов и Н, И. Кочидыков

У 1 (7I) Заявитель (54) ТРЕХКОМПОНЕНТНЫЕ ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИЕ ВЕСЫ

Изобретение относится к области весоизмерительной техники, в частности к устройствам для измерения нагрузок при аэродинамических испытаниях.

Известнъr аэродинамические,внутримодельные тензометрические весы, содержащие закрепленную на жесткой хвостовой. державке упругую систему в виде балки на двух опорах с наклеенными на ней тензодатчиками,-подключенными к мостовым измерительным схемам (11.

Известное устройство не имеет необходимой чувствительности.

Ближайшим по технической сущности являются трехкомпонентные тензометрические весы, содержащие упругий элемент в виде основания и платформы, соединенных между собой четырьмя равномерно расположенными по окружности прямоугольными стержнями, два из которых расположены в плоскости изгибающей нагрузки, и закрепленные на стержнях тензодатчики, подключенные к мостовым измерительным схемам (2).

Измерительные мосты в этом устройстве реагируют на алгебраическую сумму деформаций ox .

2 всех измеряемых компонентов. Так как размеры сечений упругих стержней определяют величины деформаций, то чувствительность тензовесов в сильной степени зависит от выбранного соотношения этих размеров. Обычно стержни выполняют квадратного сечения или с большим отношением высоты к толщине. При этом оказывается, что такая конструкция тензовесов не обладает максимальной чувствительностью для измерения трех компонентов нагрузки в случае трехкомпонентных весов и выбор этих размеров очень труден, если требуется, чтобы тензовесы были максимально чувствительны ко всем компонентам и обладали необходимой жесткостью. т3

Цель изобретения — повышение чувствительности и точности измерения.

Это достигается тем, что стержни, располо. женныв s плоскости изгибающей нагрузки, выполнены с шириной, равной половине их высоты, а два других стержня — с шириной, равной - / Г их высоты.

40 2. Горлин С. М. и др. Аэродинамические измерения. М., "Наука", 1964, с. 494-499, рис.

6.76 (прототип) ..

3 86

Эти соотношения размеров установлены экспериментальным путем на основании выполненных исследований.

На фиг. 1 показан общий вид весов; .на фиг. 2 — сечение по А — А на фиг. l; на фиг. 3, 4 и 5 — схемы соединения теизодатчиков.

Трехкомпонентные тензометрические весы состоят из прямоугольных стержней 1, являющихся звеньями упругого параллелограмма, платформы 2, к которой прилагаются нагрузки, и основания 3, которое закрепляется в корпусе модели (на чертеже не показана).

На стержнях 1 наклеены тензодатчики 4, 5, 6 и 7 для измерения силы N, тенэодатчики

8, 9, 10и 11 — для измерения момента can

14 и тензодатчики 12, 13, 14 и 15 .— для измерения момента сил Мх,, подключенные соответственно к мостовым схемам 16, 17 и

18.

На фиг. 2 высота стержней 1, располаженых в плоскости изгибающей нагрузкй М> обозначена 84 а их ширина — Ь4

Высота двух других стержней 1 обозначена

®р, а ширина — 13 °

Максимальные величины действующих напряжений, а следовательно, и сигналов тензодатчиков имеют место при следующих соотношениях размеров стержней 1: " =% „=,". ь,=d „=Ю., Весы работают следующим образом.

При приложении силы N> стержни получают, g -образный прогиб.

Деформация изгиба преобразуется тензодатчиками 4, 5, 6 и 7, включенными в мостовую схему 16, выходной электрический сигнал которой и служит мерой измерения силы.

Под действием момента сил К1 сжимается . (растягивается) верхний стержень 1 и растягивается (сжимается) нижний стержень 1 и их деформация измеряется с помощью тензодат1960 4 чиков 8, 9, 10 и ll, включенных в мостовую схему 17.

При действии момента сил Щ от $-образного изгиба работают тензодатчики, включен5 ные в мостовую схему 18.

При одновременном действии нагрузок наибольшая величина выходных сигналов мостовых схем 16, 17 и 18 получается при соотношении размеров стержней, указанных выше..

Применение описанных тензовесов позволит повысить точность измерения, поскольку они обладают большей чувствительностью по сравнению с известными весами аналогичной конструкции.

Формула изобретения

Трехкомпонентные тензометрические весы, со.

20 держащие упругий элемент в виде основания и платформы, соединенных между собой четырьмя равномерно расположенными по окружности прямоугольными стержнями, два из которых расположены в плоскости изгибающей

25 нагрузки, и закрепленные на стержнях тензодатчики, подключенные к мостовым измерительным схемам, о т л и ч а ю щ и е с я тем, что. с целью повышения чувствительности и точности измерения, стержни, расположензо ные в плоскости изгибающей нагрузки, выполнены с Шириной, равной половине их высоты, а два других стержня — с шириной, равной

44 их высоты.

Источники информации

ss принятые во внимание нри экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР М 449252, кл. G 01 6 3/12, 74.

861960 фр. f

ФФ/ Фа Ф

Составитель В. Ши1ипов

Техред 3. Фанта Корректор О. Билак

Редактор О. Филиппова

Заказ 6528/34 барж VO2 Падпи:пое

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений .и открытый

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

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