Устройство для измерения усилий Советский патент 1984 года по МПК G01L1/22 

оо ю

ел

4 Изобретение относится к устройст вам для измерения усилий, возникаюi щих в элементах конструкции самолета при статических испытанийх, в частности для измерения усилий на осях роликов каретки закрылка самолета. . Известно устройство для измерения усилий, содержащее корпус, коль цевой утфугий элемент, выполненный в виде гофрированного швеллера с полками разной жесткости, а также тензорезисторы l 1 Недостаток этого устройства заключается в так, что форма кольцевого упругого элементане позволяет использовать его для передачи и измерения усилия, возникающего на оси ролика каретки закрылка самолета. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения усилий, содержащее упругий элемент П-образ.ной формы, состоящий из перекладины и двух стоек, и преобразователи деформации упругого элемента в электрический сигнал z . Недостатки известного устройства - прямолинейная форма полки, не обеспечивающая фиксированного крепления устройства на оси каретки, что снижает его работоспособность, а также сопряжение прямолинейной поверхности полки с цилиндрической поверхностью оси ролика каретки, не обеспечивающее допустимых контактных напряжений при ограниченньк геометрических размерах устройства и реальных нагрузках, действующих на ось. Целью изобретения является обеспечение возможности измерения усилий на осях роликов кареток в труднодоступных местах с высоким уровнем концентрации действзтощих нагрузок статически неопределимой конструкции закрылка летательного аппарата без нарушения его целостности. Указанная цель достигается тем, что в устройстве.для измерения усиЛИЙ, содержащем упругий элемент П-образной формы, состоящий из перекладины и двух стоек, тензо- . резисторы, размещенные на стойках, перекладина упругого элемента образована цилиндрическими поверхностями и снабжена дополнительными симметрично расположенными опорами, каждая из которых выполнена в виде охваченного эластичной втулкой цилиндра с плоским и сферическим торцами, установленными в соответствующих посадочных отверстиях, выполненных в приливах по бокам перекладины, а между концами стоек, выполненных в форме-равнопрочных балок, установлена распорка со сферическими торцами, опирающимися на подпятники, размещенные в посадочных отверстиях стоек, при этом один из подпятников выполнен с возможностью осевого перемещения. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий видJ на фиг. 2 - то же, в сборе (тонкими линиями показан вид элементов конструкции закрылка самолета, поясняющий установку устройства при измерении усилий). .Устройство для измерения усилий содержит упругий элемент П-образной формы, состоящий из перекладины 1 и двух стоек 2 и 3. На стойках 2 и 3 По боковьм сторонам наклеены тензорезисторы 4. По бокам перекладины 1 имеются симметрично расположенные приливы 5,.в которых выполнены посадочные отверстия 6, в которых .установлены цилиндры 7, охваченные эластичньп«1 втулками 8. Цилиндры 7 имеют сферические торцы 9. На плоских торцах цилиндров 7 закреплены пластины 10 из антифрикционного материала. Сферические торцы 9 контактируют с подпятниками 11, установленными на дне посадочньпс отверстий 6. Между концами стоек 2 и 3 установлена распорка 12 со сферическими торцами 13, контактирующая одним торцом с подпятником 14, установленным в посадочном отверстии 15, вьтолненном в конце стойки 2, а другим торцом с подпятником 16, установленным в резьбовом отверстии 17, вьтолненном в конце стойки 3. Подпятник 16 законтрен гайкой 18. Устройство для измерения усилий установлено на оси 19 (вместо роликов) испытываемой каретки 20. Каретка 20 шарнирно соединена с профильным элементом закрылка 21 и установлена на рельсе 22 навески закрылка i Закрылок самолета представляет собой статически неопределимую систему, для которой важно знать, какие фактические значения усилий действуют в его наиболее нагруженны элементах. Для этого с оси 19 снимаются наиболее нагруженные нижние ролики кареток, вместо них устанавливаются устройства для измерения усилий на осях роликов каретки закрылка. Устройство работает слтедующим образом. Усилие от профильного элемента закрылка 21 передается на каретку 20, ось 19, перекладину 1, подпятники 11, цилиндры 7, антифрикционные пластины 10, рельс 22. Перекла дина 1, деформируясь, изгибает сто ки 2 и 3 и деформирует тензорезисторы 4. При деформации стоек 2 и 3 происходит перекатывание сферических торцов 13 распорки 12 по сфери ческим лункам подпятников 14 и 16. Подпятникай 16 обеспечивает беззаэорнзпо силовую цепь: стойка 2, подпятник 14,.распорка 12, подпятник 16, стойка 3. При нагружении рабочая поверхность рельса 22 дефор мируется. Это деформации компенсируются перекатыванием сферических торцов 9 цилиндров 7 и по подпятникам 11. При отсутствии нагружени эластичные втулки 8 центрируют цилиндры 7 по оси посадочных отверстий 6. Стойки 2 и 3 выполнены по форме равнопрочных балок для обеспечения постоянства напряжения по длине тенэорезисторов 4. Радиус кривизны внутренней цилиндрической поверхности перекладины 1 превьшает радиус кривизны оси 19 каретки 20, что обеспечивает ее нестесненную деформацию . Образование перекладины цилиндрическими поверхностями обеспечивает фиксацию ее относительно оси роликов каретки в заданном положении, при соблюдении гарантированных зазоров меязду осью и стойками и получение допустимьпс контактных напряжений при ограниченных геометрических размерах устройства и реальных нагрузках, действующих на ось за счет увеличения площади контакта. Введение плавающих опор обеспечивает стабильность контакта устройства с криволинейной, деформируемой рабочей поверхностью рельса закрылка. Замыкание силовой цепи с помощью распорки со сферическими торцами позволяет получить стабильйую деформацию стоек, разместить на них тензорезисторыги, как следствие, получить стабильный электрический сигнал о действующих усилиях, что повышает достоверность результатов измерения. Таким образом, повышается надежность устройства, расширяются его технологические возможности и обеспечено измерение усилий на осях роликов кареток в труднодоступных местах с высоким уровнем концентрации действующих нагрузок статически неопределимой конструкции закрьшка летательного аппарата без нарушения его целостности.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСИЛИЙ, содержащее упругий элемент П-образной формы, состоящий из перекладины и двух стоек, и тензорезисторы, размещенные на стойках, о тл и дающееся тем, что, с целью обеспечения возможности измерения усилий в статически неопределимой конструкции закрылка летательного аппар.ата без нарушения его функционирования, перекладина упругого элемента образована цилиндричео кими поверхностями и снабжена дополнительными симметрично расположенными опорами, каждая из которых выполнена в виде охваченного эластичной втулкой цилиндра с плоским и сферическим торцами, установленными в соответствующих посадочных отверстиях, вьшолненных в приливах по бокам перекладины, а между концами стоек, вътолненных в форме равнопрочных балок, установлена распорка со сферическими торцами, опиI рающимися на подпятники, размещенные в посадочных отверстиях стоек, (Л при этом один из подпятников выполнен с возможностью осевого перемещес ния.