Устройство для измерения сил и моментов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1 885833

Ф у ,I г (6f ) Дополнительное к ввт. свид-ву(22) Заявлено 140180 (21) 28б 9581/18-10 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 30.1181. Бюллетень 89 44

Дата опубликования описания 30.1181 (51)М. Кл 3

G 0l L 1/22

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 531.781 (088. 8) (72) Авторы изобретения г

В.С. Райлян и В.Н ° Щербинин

1

P3) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛ

И МОМЕНТОВ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения сил и моментов.

Известны устройства для измерения сил и моментов, применяемые в исполнительных установках и машинах. Они содержат упругие элементы, на которых закреплены тензодатчики, силопередающий элемент в виде рычагов, балок или платформы (1).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения сил и моментов, содержащее силопередающий элемент, основание которого связано с опорной платформой с помощью шарнирного соединения, и упругие элементы с тензодатчиками, размещенные на платформе (2).

Недостатком известных устройств является невысокая чувствительность из-за того, что сила, действующая на упругие элементы, меньше силы, действующей на опорную платформу в месте шарнирного соединения.

Цель изобретения — повышение чувствительности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве силопередающий элемент выполнен в виде конуса, вершина которого жестко связана с одним из элементов шарнирного соединения.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2разрез A-A на фиг. 1.

Устройство содержит опорную платформу 1 с упругими элементами 2-5, на которых закреплены соответственно тензодатчикн б-9. На упругие элементы 2-5 опирается нижняя часть 10 силопередающего элемента 11, выполненного в виде конуса, вершина которого жестко связана с одним из элементов шарнирного соединения 12.

1э Опорная платформа 1 может быть выполнена в виде усеченного конуса или в виде усеченной пирамиды (четырехгранной) . Испытуемый объект 13 может монтироваться как на опорной плат20 форме l, так и на нижней части 10 силопередающего элемента 11. B этом случае силопередающий элемент ll крепится на опорной платформе 1 или вне конструкции °

Устройство работает следующим образом.

При приложении внешней силы Р, например, давлением на внутреннюю поверхность испытуемого объекта 13

30 нижняя часть 10 силопередающего эле885833 мента 11 давит на упругие элементы 2-.

5, а тензодатчики 6-9 регистрируют их деформацию, которая пропорциональна силе Р, действующей на упругие элементы. Йаправление силы Р определяется нз соотношений

2 2

=p, где с - угол приложения силы относительно одного из упругих элементов, например 1„.

Р и P - соответственно парал2 лельная и перпендикулярная составляющие силы, действующей на упругие элементы 2-5.

Величина результирующей силы Р определяется из соотношения

p, = «/(, ) (г, )

Так как силопередающий элемент 11 является жесткой системой, то связь между силой Рг 1 действующей на упругие элементы, и внешней силой Р, выводится из равенства моментов относительно шарнира 12

/ РЯ1 2 где Е4- длина рычага действия внешней силы относительно шарнира;

8<- расстояние между линией касания конуса с упругими элементами и шарнирами.

Таким образом, при действии внешней силы Р сигнал на выходе устройства больше, т.е. чувствительность устройства выше. Причем сила Ро, действующая на опорную платформу 1 в месте шарнирного соединения 12, меньше силы BZ, действующей на упругие элементы 2-5, что дает возможность уменьшить размеры шарнирного соединения.

Формула изобретения

15 Устройство для измерения сил и моментов, содержащее силопередающий элемент, основание которого связано с опорной платформой с помощью шарнирного соединения, и упругие элемент ты с тензодатчиками размещенные на платформе, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, в нем силопередающий элемент выполнен в виде конуса, вершина которого жестко связана с одним из элементов шарнирного соединения.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское .свидетельство СССР

Р 343165, кл. G Ol G 3/14, 25 ° 07.67.

ЗО 2 . Патент США Ф 4091234, кл. 178-18, 23.05.78 (прототип) .

885833

Составитель О. Малеева

Техред A Бабинец Корректор B. Бутяга

Редактор Н. Безродная

Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 10531/62

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4