Устройство для измерения динамических нагрузок Советский патент 1988 года по МПК G01L5/16 G01L1/22 

ел

о

Изобретение относится к силоиз- мерительной технике и предназначено для измерения динамических нагрузок на основание от текстильных машин в трех взаимно перпендикулярных направлениях. Цель изобретения - повьпиение точности измерений за счет уменьшения связности колебаний машины на упругих элементах по трем направлениям. Устройство содержит упругий элемент - цилиндр 1, жестко закреп- . ленный опорным торцом 2 на основании 3. В силоприемном торце цилиндра выполнено глухое концентрическое отверстие 4, в котором размещена сило- переданщая втулка 5 с буртиком 6. Во втулке 5 выполнено глухое отверстие 7 с коническим дном 8, в котором размещен шарик 9, к которому приложена измеряемая сила. Центр шарика лежит в плоскости силоприемного торца цилиндра 1. На наружной поверхности стенки глухого отверстия 4 вдоль образующих цилиндра 1 размещены тензо- резисторы 10,11, служащие для измерения вертикальных нагрузок вдоль оси Z. У основания 3 на поверхности цилиндра 1 расположены две группы текзорезисторов 12,13, и 14,15, ориентированных вдоль образующих цилиндра 1. Для исключения влияния горизонтальных нагрузок, т.е. деформаций от изгиба, тензорезисторы 10,11 включены в противоположные плечи моста. Для исключения влияния вертикальных нагрузок тензорезисторы 12,13 включв§ (Л

///////////////TJ /// ///////

Фиг. г

иы в сменные, гшечи моста, Теизореэнс- торы 14,15 включены в смежные плечи моста. Соотношения размеров глухого концентрического отверстия 4 и цилиндра 1 обеспечивают одинаковую жест1

Изобретение относится к силоиэмв- рительной технике и предназначено для определения динамических нагрузок на основание от многоопорных машин и оборудования в текстильной про мьшленности.

Цель изобретения - повьшение точности измерений.

На фиг.1 приведена схема предлагаемого устройства на фиг , 2 - схема включения датчиков, для измерения си ли по оси Z; на фиг.З - то же, по. ос Y; на фиг.4 - то оси X.

Устройство для измерения динамических нагрузок состоит из цилиндра 1, жестко закрепленного опорным торцом 2 на основании 3. В силоприемном торце цилиндра выполнено глухое концентрическое отверстие 4, в котором размещена силопередающая втулка 5 с буртом 6 и глухим отверстием 7 с коническим дном 8, в котором размещен шарик 9 так, что центр шарика лежит в плоскости силоприемного торца цилиндра 1. На наружной поверхности стенки глухого отверстия 4 вдоль образующих цилиндра 1 размещены тензо- резисторы 10 и 11, служащие для измерения вертикальных нагрузок вдоль оси Z. У основания 3 (на расстоянии 1 от центра шарика 9) на поверхности цилиндра расположены две группы тен- зорезисторов 12,13 и 14,15, служащие для измерения горизонтальных нагрузок (тензорезистор 15 лежит на противоположной стороне от тензорезис- тора 14 и его проекция на фиг,1 совпадает с тензорезистором 14).

Дпя исключения влияния горизонтальных нагрузок, т,е. деформации от изгиба, тензорезисторы 10 и 11 включены в противоположные моста (фиг,2), в который входят компенсационные резисторы 16 и 17.

кость относительно сил, приложенных к шарику 9 по трем перпендикулярным направлениям, что уменьшает связность колебаний и повышает точность. 4 ил.

Для исключения влияния вертикальных нагрузок, т.е. деформаций .от сжатия, тензорезисторы 12 и 13 включены в смежные плечи моста (фиг.З),

в который входят компенсационные резисторы 18 и 19, Аналогично тензорезисторы 14 и 15 включены в соседние плечи моста (фиг,4), в который входят компенсационные резисторы 20

и 21.

Устройство работает следующим образом.

Действующие со стороны машины нагрузки передаются через шарик 9 и втулку 5 на цилиндр 1, Вертикальная нагрузка вызывает в месте установки тензорезисторов 10 и 1 напряжение сжатия, преобразуемое ими в электрический сигнал с помощью моста (фиг.2), горизонтальные нагрузки вызывшот в месте установки текзорезистороз 12, 13 и 14,15 напряженке изгиба, преобразуемые ими в электрические сигналы с помощью мостов (фиг.З и 4).

Размеры цилиндра I и глухого концентрического отверстия 4 выбраны таким образом, что жесткости устройства, измеренные в точке, совпадают с началом координат и по направлению трех координатных осей одинаковы, что уменьшает связность колебаний различных форм по различным направлениям и тем саг-ым снижает динамические погрешности. Чувствительность

всех.трех мостов также одинакова, благодаря чему одинакова точность преобразования сигналов по трем направлениям.

Формула изобретения

Устройство для измерения динамических нагрузок, преимущественно пе- редаваемых на основание от текстиль

314

ных машин в трех взаимно перпендикулярных направлениях, содержащее упругий элемент в виде цилиндра с сило- приемным торцом, жестко закрепленным на основании опорным торцом, тремя группами тензорезисторов, размещенными на боковой поверхности цилиндра, причем первая и вторая группы тензорезисторов размещены у опорного торца, и шаровую опору, отличающееся тем, что, с целью повыше- ,кия точности, в него введена силопе иг.г

15085

редающая втулка с буртиком и глухим отверстием с коническим дном, размещенная в глухом концентрическом отс верстии, выполненном в силоприемном торце цилиндра и опирающаяся буртиком на края глухого отверстия, шаровая опора размещена в глухом отверстии с коническим дном так, что ее

10 центр лежит в плоскости силоприемно- го торца цилиндра, а жесткости цилиндра в продольном и поперечном направлении равны.

18

fPus.3

20