Динамометрический прибор Советский патент 1958 года по МПК G01L5/06 

Предметом изобретения является переносный динамометрический прибор для измерения натяжения трамвайных, троллейбусных и других контактных проводов в эксплуатационных условиях.

Известны динамометрические приборы, содержащие смонтированные на раме прибора пружинный динамометр с нажимным стержнем, упираемым в контролируемый провод и создающим заданный прогиб.

Однако эти приборы не обеспечивают измерения натяжения провода независимо от степени его износа.

Упомянутый недостаток устранен в описываемом динамометрическом приборе тем, что он снабжен устройством для автоматической коррекции показаний динамометра. Это устройство выполнено в виде подпружиненной планки, упираемой в выступ нажимного стержня и свободно посаженной на направляющий винт.

Планка связана тягой с упором, смещающим на величину износа провода линейную или круговую шкалу динамометра.

На фиг. 1 схематически изображен динамометрический прибор с линейной щкалой, общий вид; на фиг. 2 - схема устройства для автоматической коррекции показаний динамометрического прибора с круговой щкалой.

Измерение силы натяжения провода посредством динамометрического прибора основано на том, что на небольшом его участке, длиной 2/ (фиг. 1) под действием вертикально приложенной силы S создается величина стрелы местного прогиба f.

Пренебрегая первоначально жесткостью провода, можно получить следующую зависимость между вертикальной силой S и натяжением Г.

Поскольку угол а мал, можно допустить, что

S 2-Sina- Т

5/па tgy. -4№ 118164 Таким образом

/ Т(1)

Из выражения 1 следует, что при постоянной величине стрелы местного прогиба / может быть получена линейная зависимость между вертикальной силой 5 и натяжением Т.

Выражение 1 будет, очевидно, справедливо только для идеального провода. В реальном же проводе часть вертикальной силы 5 расходуется на то, чтобы прогнуть сам провод, обладаюя1ИЙ определенной жесткостью на величину стрелы прогиба /. Можно принять, что для одинакового сечения провода при одной и той же величине стрелы прогиба f вертикальная сила, требуемая для того, чтобы только изогнуть провод на величину /, должна быть одна и та же. Соотношение между вертикальной силой 5 и натяжением Т при 1 const и f const в этом случае может быть выражено так:

5 . /. Т. S,(2)

где Sf- часть вертикальной силы S, только изгибающей провод на заданную величину прогиба.

Указанное допущение подтверждено расчетами и экспериментом.

Таким образом, постоянство величины стрелы местного прогиба / практически обеспечивает линейную зависимость и для реального провода, обладающего при одном и том же сечении определенной жесткостью.

В динамометре предусмотрено постоянство прогиба, независимое от сжатия измерительной пружины Ла, так как при различной величине вертикальной силы 5 суммарный прогиб контактного провода, очевидно, менялся бы, что, в свою очередь, не обеспечивало бы линейности выражения 2. Конструктивно это достигается тем, что в средней части рамы 1 устанавливается измерительная скоба 2. Расстояние от верхней точки сечения провода до скобы равно величине прогиба Д Динамометр на крюках с и 4 завещивается на контактный провод 5. При помощи рукоятки 6 нажимной стержень 7 выдвигается вверх по резьбе нажимной шайбы 8, контактный провод прогибается и возникающая при этом вертикальная сила S уравновешивается измерительной пружиной 9 динамометра, получивщей при этом осадку (А - постоянная пружины) . Выдвижение нажимного стержня производится до тех пор, пока контактный провод не дойдет до скобы 2. Тогда его прогиб будет соответствовать заданной величине стрелы прогиба f, а пружиной 9 будет уравновешиваться вертикальная сила S, возникающая при этом прогибе и натяжении Т провода.

На практике часто приходится иметь дело с контактным проводом, имеющим различную степень износа. Следовательно, при изгибе провода на величину стрелы прогиба f различной степени износа будет соответствовать и разная сила S . Чем больше будет изношен провод, тем меньше, очевидно, долж)на быть составляющая S в выражении 2. При этом необходимо отметить, что для одного и того же случая износа провода сила Sy на всем диапазоне измерений будет постоянной, независимо от величины измеряемого натяжения.

Последнее соображение использовано при разработке автоматической коррекции показаний динамометра, в зависимости от износа, которая основана на следующем принципе. При измерении натяжения полный прогиб, т. е. расстояние между верхними точками сечения провода

к.

СЧ)

-J 11

b

«q

I

/ 13

12

Фаг.2