УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ ДВУХКОМПОНЕНТНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ МЕХАНИЧЕСКИХ СИЛ Российский патент 2003 года по МПК G01L25/00 G01L5/16 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано как вспомогательный элемент для испытания и тарировки двухкомпонентных преобразователей механических сил, что имеет важное значение в измерительной технике.

Наиболее близкой по технической сущности является силоизмерительная машина (А.С. 998884 СССР, МПК, G 01 L 25/00, Бюллетень 7, 1983 г.), содержащая основание, неподвижную и подвижную раму. Недостатком прототипа является невозможность поверки многокомпонентных преобразователей механических сил, что ограничивает его функциональные возможности.

Изобретение направлено на расширение функциональных возможностей за счет обеспечения испытания двухкомпонентных преобразователей механических сил.

Поставленная задача достигается устройством для проведения испытания двухкомпонентных преобразователей механических сил, содержащим неподвижную и подвижную рамы, между которыми помещен преобразователь механических сил, в котором в отличие от прототипа имеются коромысла, выполненные в виде дуг с углублениями в лапках для установки шариков, передающих механические усилия от коромысел к контактным площадкам измерительного преобразователя через подкладки и углубления в лапках коромысел, имеющие вид цилиндра со сферическим дном.

Коромысла имеют углубления для расположения шариков, выполненные в виде цилиндров со сферическим дном.

Для проведения статических испытаний шарики, подкладки и коромысла выполнены из высокоуглеродистой хромистой стали ШХ15, ШХ15СГ.

Для проведения динамических испытаний шарики, подкладки и коромысла выполнены из цементируемых сталей 18ХГТ, 20Х2Н4А или 20НМ.

На чертеже представлен узел распределения компонент вектора F, располагаемый между подвижной и неподвижной рамой устройства.

Устройство для проведения испытаний многокомпонентных преобразователей механических сил содержит неподвижную 1 и подвижную 2 рамы, между которыми помещен преобразователь механических сил 3, два коромысла 4, контактирующих с преобразователем 3 посредством четырех шариков 5 и четырех подкладок 6, находящихся на осях А и В измеряемых компонент F_X и F_Z, причем преобразователь 3 установлен под заданным углом α между линией С приложения механической силы и осью А измеряемой компоненты, коромысла имеют углубления 7 для размещения шариков.

Устройство работает следующим образом.

Узел в сборе устанавливается между подвижной 1 и неподвижной 2 рамами под заданным углом α между линией С приложения механической силы F и осью А измеряемой компоненты F_z силы F. При этом на шарики 5 будут воздействовать проекции F_X и F_Z силы F. Тангенциальные составляющие этих проекций в подкладках 6 будут пренебрежимо малы, так как силы трения качения, воздействующие в месте контакта шариков 5 с подкладками 6, во много раз меньше проекций F_X и F_Z силы F, воздействующих на данную подкладку 6. Вследствие применения передачи механических сил через шарики 5 и возможность свободного перемещения шариков 5 по плоскостям контактных площадок подкладок 6 отсутствуют тангенциальные составляющие проекций F_X и F_Z воздействующей силы F.

Предлагаемое устройство может быть использовано как вспомогательный элемент в исследовании, испытании и тарировке двухкомпонентных измерительных преобразователей механических сил, причем тангенциальные составляющие прилагаемых сил F_X и F_Z в местах передачи усилий преобразователю пренебрежимо малы.

Таким образом, по сравнению с прототипом заявляемое устройство расширяет функциональные возможности за счет проведения испытаний как однокомпонентных, так и двухкомпонентных преобразователей механических сил.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения сил. Устройство содержит неподвижную 1 и подвижную 2 рамы, между которыми помещены два коромысла 4, выполненные в виде двух дуг и контактирующие с преобразователем 3 сил посредством четырех шариков 5 и четырех подкладок 6. Преобразователь 3 сил установлен так, чтобы обеспечить заданный угол между линией приложения механической силы и осью измеряемой компоненты. Коромысла 4 имеют углубления 7, которые являются предохранителями от выпадения шариков. Технический результат: повышение точности измерений. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для проведения испытаний многокомпонентных преобразователей механических сил, содержащее неподвижную и подвижную рамы, между которыми помещен преобразователь механических сил, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит два коромысла, выполненные в виде двух дуг, контактирующие с преобразователем посредством четырех шариков и четырех подкладок, находящихся на осях измеряемых компонент, причем преобразователь установлен так, чтобы обеспечить заданный угол между линией приложения механической силы и осью измеряемой компоненты. 2. Устройство для проведения испытаний двухкомпонентных преобразователей механических сил по п. 1, отличающееся тем, что коромысла имеют углубления для расположения шариков, углубления являются предохранителями от выпадения шариков. 3. Устройство для проведения испытаний двухкомпонентных преобразователей механических сил по п. 2, отличающееся тем, что шарики, подкладки и коромысла выполнены из высокоуглеродистых хромистых сталей ШХ15, ШХ15СГ. 4. Устройство для проведения испытаний двухкомпонентных преобразователей механических сил по п. 2, отличающееся тем, что для ударных испытаний шарики, подкладки и коромысла выполнены из цементируемых сталей 18ХГТ, 20Х2Н4А и 20НМ.