Устройство для передачи нагрузки на тензорезисторный датчик силы Советский патент 1983 года по МПК G01L1/22 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля технического состояния подвтгжного состава автомобильного транспорта в тормозных и динамометрических стендах, в устройствах для измерения сил с помощью резисторных тензометров линейчого растяжения или сжатия. Известно пневматическое устройство зашиты датчика, состоящее из рычага, передающего усилие от силовводящего узла к датчику, пневмокамеры, подающей воздух для перемещения рычага, и упора рычага Однако данное устройство, не обеспечивает требуемой точности измерения. Наиболее близким к предлагаемому по тезошческой сущности и достигаемому результату является устройство-для упругой передачи сжимающей нагрузки на силоизмерительный датчик с упругим элементом, работающем на изгиб. Это устройство содержит два щарнира, связанных промежуточным упругим элементом, имеющим больщую податливость вдоль оси симметрии (гинии действия силы) и высокую жесткость в боковых направлени :, и упор, связанный с силоизмерительным датчик- м и предохраняющий ег от перегрузок 2 , Недостатком известного устройства яв ляется невозможность передачи на силоиз мерительный датчик быстроменяющихся по величине знакопеременных нагрузок. Цель изобретения-обеспечениевоэмож- ности измерения быстроменяющихся знако переменных нагрузок. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для передачи нагрузки на те зорезисторный датчик силы, содержащем два щарнира, один из которых соединен с тензорезисторным датчиком силы, а другой - с силовводящим узлом, и силопередакяций узел, щарниры выполнены подпружиненными щаровыми, а силопередающий узел выполнен в виде демпфера,, состояще го из корпуса, щтока, причем корпус соединен с одним щарниром, а шток - с другим, и по крайней мере одного демпфирукэщего элемента, установленного между корпусом и щтоком. На фиг. 1 изображено устройство общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. I; на фиг. 3 - график влияния демпфера на характер передаваемой нагрузки (Q - рабочий диапазон изме 5яемой нагрузки) . cтpoйcтвo для передачи нагрузки на тензорезистортий датчик силы включает балансирно установленное устройство 1, (силовводявдий узел), на котором неподвижно закреплен корпус 2 шарового шарнира с щаровым п.альцем 3, двумя сухарями 4 и 5 и регулируемой пружиной 6. Шаровойпалей 3 неподвижно соединен со щтоком 7, расположенным в корпусе демпфера 8. Корпус демпфера 8 состоит из двух соединенных между собой частей } 9 н 10. имеющих возможность взаимного переме-щения одна относительно другой в цепях регулирования длины корпуса, В средней части штока 7 неподвижно установлена щайба 11, центрирующая щток 7 в кордусе демпфера 8, В корпусе Демпфера 8 между частями 9 и 10 корпуса и шайбой 11 на штоке 7 установлены демпфирующие элементы 12 и 13, В части 9 корпуса установлен шаровой палец 14 шарового шарнира, соединенный с тензорезисторным датчиком 15, неподвижно закрепленным относительно балансирно установленного устройства 1, Балансирно установлегшое устройство 1 создает нагрузку, которая посредством шарового шарнира с шаровым пальцем 3 передается штоку 7 с центрирующей шайбой 11. Шток 7 под действием нагрузки поступательно перемещается относительно корпуса демпфера 8 в осевом направ лении. При этом центрирующая щайба 11 воздействует ( в зависимости от знака) на демпфирующие элементы 12 или 13, которые , поглощая пиковые значения нагрузив, замыкают силовую цепь на корпус демпфера 8, что достигается путем изме нения расстояния между торцами его частей 9 и 1О. Корпус демпфера 8 позволяет регулировать предварительный натяг демпфирую.щих элементов 12 и 13, что Достигают путем изменения его длины, обеспечивая тем самым возможность корректировки степени демпфирования. От корпуса демпфера 8 посредством шарового шарггара с пальцем 14 нагрузка передается тен-зорезисторному датчику 15. Демпфирование высокочастотных колебаний (фиг. 3) дает возможность применять датчик 15 силы с пределом измерения,; более близким к рабочему диапазону измеряемых нагрузок, и повысить тем самым точность измерений. Применение шаровых шарниров позволяет компенсировать отклонение вектора прилагаемой силы во всех плоскостях, вызванное изменением B3aHN oro

расположения элементов устройства при перемвш.ешги статора эпектродаигатепя.

Шаровые шарниры должны быть выполнены безэазорными (подпружиненными), так как наличие зазоров резко ухудшает демпфирование пускового импупьса сипы, вследствие чего возникают зна-т читепьно большие нагрузки в момент пуска электродвигателя.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает возможность передачи на датчик быстроменяющихся по велиЧиийэ знакопеременных нагрузок, В качестве баланоирно закрепленного устройства может прИ 4еняться эпе1Продв{Сгатепь и предлагает «ое устройство будет служить для измерения окружных усилий от статора электродвигателя {до 2000 Н), а также для гашения импульсов силы, возникающих при пуске электродвигателя. Демпфер предлагаемого устройства гасит импупьс силы при пуске 6ООО - 1500 Н и таким образом предохраняет датчик от перегрузок.

УСТРОЙСТВОДЛЯ ПЕРЕДАЧИ НАГРУЗКИ НА ТЕНЗОРЕЗИСТОРНЫЙ ДАТЧИК СИЛЫ, (содержащее два щаршфа, один И9 которых соединен с тензореэисторным датчиком сипы, а другой - с силовводяшим узлом, и сии опере даюший узел, соещгаякаций шарни{н 1, от п .и ч а юш е е с я тем, что, с целью oSectfeчений возможности измерения быстроменяюихихся знакопеременных наг рузок, шарниры выполнень подпружиненными шаро выкга, а сипопередаюихий узел вьтопнен в виде демпфера, состоящего из корпуса, штока, -причем корпус соединен с одним шарниром, а шток - с другим, и по крайней мере одного демпфирующего . та, установленного между кориуссад и , штоком. . ., .- . : оо