Датчик силы трения Советский патент 1985 года по МПК G01N19/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения сил трения грунта при проведении специальных гидротехнических работ, связанных с погружением опускных колодцев, кессонов и свай-оболочек.

Известен датчик силы трения, содержащий корпус и симметрично установленный в нем при помощи упругих элементов держатель с плоским вкладышем ij .

Недостатком известного устройства является невозможность исследования влияния на процесс трения смазок изза отсутствия в датчике средств подачи смазки и трудности подачи смазки автономными средствами в условиях испытания на трение грунтов на больших глубинах или больших по размерам деталей.

Цель изобретения - расширение технических возможностей датчика сипы трения путем обеспечения возможнрсти испытаний как при наличии в зоне трения смазки, так и без нее.

Поставленная цель достигается тем, что в датчике силы трения, содержащем корпус и симметрично установленный в нем при помощи упругих элементов держатель с плоским вкладышем держатель выполнен в виде цилиндра с поршнем для размещения между последним и вкладьш ем смазочного материала, поршень выполнен полым для размещения в нем сжатого газа и снабжен размещенным со стороны дна цилиндра клапаном с приводом его переключения, а вкладьш выполнен пористым.

Кроме того, привод переключения клапана может быть выполнен в виде как минимум одного шарнирно установленного на корпусе двуплечего рычага один конец которого взаимодействует с клапаном, а другой выполнен в виде лопатки и выступает над плоскость вкладыша.

На фиг.1 представлена схема предлагаемого датчика; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг,1.

Датчик силы трения включает корпус 1 и1илиндрической формы и подвижный держатель 2 с плоским вкладышем 3, закрепленный симметрично с помощью пазов между двумя упругими пластинами А, концы которых защемлены в корпусе 1 винтами 5. На пластине 4 наклеены тензорезисторы (не показаны), которые соединены по полумостовой схеме. Кабель 6 выводится через сальник 7. Держатель 2 выполнен в виде цилиндра, верхняя часть которого закрыта вкладышем 3, решеткой 8 и фиксируется в кольцевой проточке держателя 2 запорным кольцом 9. В полости держателя 2 размеще вытесняющий полый поршень 10 с уплотнительными кольцами 11. Внутренняя полость поршня 10 герметична и заполняется сжатым воздухом через клапан 12 который соединен е приводом его переключения.

Привод переключения выполнен в виде двуплечего рьмага 13, установленного на корпусе на шарнире 14. Один конец рычага 13 взаимодействует с клапаном 12, а другой выполнен в виде лопатки 15 и выступает над поверхностью вкладьш1а 3. Двуплечий рычаг 13 может удерживаться в исходном положении срезающейся чекой 16, входящей в отверстие корпуса 1 и в паз 17 рычага 13. Одновременно могут быть установлены два двуплечих рычага 13 с диаметрально противоположных сторон держателя 2. Вкладьш 3 выполняется пористым.

Датчик работает.следующим образом.

Перед установкой датчика производится его подготовка и сборка. Заполняется сжатым воздухом поршень 10 через отверстия под клапаном 12 и устанавливается на дно держателя 2. .

Оставшееся пространство держателя 2 между клапаном 12. и решеткой 8 заполняется смазывающим материалом, после чего в кольцевую проточку последовательно устанавливаются опорна решетка 8, вкладьш 3, которые фиксируются запорным кольцом 9.

Корпус 1 датчика жестко закрепляется в стенке элемента сооружения или модели, контактирующей с грунтом. Датчик устанавливается так, чтобы направление перемещения совпадало с направлением перемещения держателя При перемещении датчика относительно грунта под действием сил трения происходит перемещение держа:теля 2, следовательно, и прогиб пластин 4, который регистрируется приборами как сухое трение.

По мере дальнейшего увеличения усилия срезается чека 16 и рычаг 13, разворачиваясь, давит своим концом на шток клапана 12. Последний открывается и под действием сжатого воздуха поршень 10, перемещаясь, вытесняет через решетку 8 и пористый вкладыш 3 смазку на контактную поверхность.

Снижение сопротивления трения .уменьшает прогиб пластин 4. Разность

показаний приборов, полученных с по мощью тензорезисторов, дает возможность проведения количественной и сравнительной оценки эффективности смазки для заданного типа грунта.

Изобретение позволяет расширить технические возможности датчика силы трения за счет обеспечения возможности испытаний при наличии и отсутствии в зоне трения смазочного материала.

1. ДАТЧИК СИЛЫ ТРЕНИЯ, содержащий котзпус и симметрично установленный в нем при помощи упругих элементов держатель с плоским вкладьш1ем, отличающийся тем. что, с целью расширения технических возможностей, держатель выполнен в виде цилиндра с поршнем для размещения между последним и вкладьшем смазочного материала, поршень выпбл- ней полым для размещения в нем сжатого газа и снабжен размещенным со стороны дна цилиндра клапаном с приводом его переключения, а вкладыш выполнен пористым. 2. Датчик поп.1,отличающ и и с я тем, что привод переключения клапана выполнен в виде как минимум одного шарнирно установленного на корпусе двуплечего рычага, один конец которого взаимодействует с клапаном, а другой выполнен в виде СП лопатки и выступает над плоскостью вкладьппа. а Oi CD li О