Способ определения динамических сил Советский патент 1990 года по МПК G01L1/16 

sss/s/s/s//// //////

1/

pttt.f

Изобретение относится к силоизме- рительной технике и может быть использовано для измерения динамических усилий в соединениях.

Целью изобретения является повышение точности.

На фиг. 1 показана схема реализации способа; на фиг. 2 - устройство, реализующее способ.

Пусть датчики силы с закрепленной между ними известной массой М установлены между лапой механизма и виброизолятором (см. фиг. 1), где 1 - лапа механизма: опорная связь; 2 - датчик динамической силы F( ; 3 - датчик колебательного ускорения; 4 - известная масса кругового цилиндра;

5- датчик динамической силы FJ, ;

6- виброизолятор; 7 - фундамент.

Отличительными признаками способа являются установка под датчик силы дополнительного датчика силы с размещением между ними известной массы М, измерение амплитуды и фазового уг- ла вектора колебательного ускорения этой массы, а также фазовых углов векторов динамических сил, действующих на датчики силы и определение динамической силы по формуле:

F M.a.§i2life -J&l

sin(CfFl -4V,)

где а - амплитуда вектора а колебательного ускорения известной массы, м сГ ;

Cf я - фазовый угол вектора а, град.; tf p , фазовые углы векторов динамических сил FJ и F4, действующих на верхний и нижний датчики силы соответственно, град.;

11 - известная масса, кг. Способ измерения динамических сил может быть реализован измерительным датчиком, показанном на фиг. 2, Устройство состоит из корпуса 3, известной массы, выполненного в виде прямого кругового цилиндра, в верхнее и нижнее основания которого соосно его оси установлены биморфные пьезокера- мические элементы 9 и 10, закрытые крышками 11 и 12 и имеющие выводы 13 и 14. В цилиндрической нише 15 корпу- са, закрываемой со стороны верхнего основания корпуса винтовой пробкой 16 установлен инерционный элемент 17 на

Q

$

0

5 «

5

45

5

пьезоэлементах 18, закрепленных на плоском основании ниши, имеющих вывод 19 и вырабатывающих электрический сигнал пропорциональный ускорению корпуса.

Устройство работает следующим образом.

. Корпус 8, совершая колебательное движение под воздействием работающего механизма, возбуждает колебательное движение инерционного элемента 17, которое вызывает генерацию электрического сигнала пьезоэлементами 18, закрепленными на плоском основании цилиндрической ниши 15, закрываемой со стороны верхнего основания корпуса винтовой пробкой 16. Генерируемый пьезоэлементами 18 электрический сигнал, пропорциональный ускорению корпуса 8, снимается с вывода 19 на вход измерительной аппаратуры. Колебательные смещения корпуса 8 относительно крышек 11 и 12 вызывают деформацию биморфных пьезокерамических элементов 9 и 10, приводящие к генерированию электрических сигналов, пропорциональных действующим на них динамических сил, снимаемых с выводов 13 и 14 на входы измерительной аппаратуры.

Формула изобретения

Способ определения динамических сил, заключающийся в установке передатчика силы между опорными и неопорными связями, отличаю щий- с я тем, что, с целью повышения точности, между связями устанавливают последовательно с первым датчиком силы инерционную массу и второй датчик силы, измеряют амплитуду ускорения и фазовые углы колебаний векторов сил, а величину динамической силы определяют по формуле

F „.а.™& Ј--Ул.1 F sin(q Fl-tfF()

где М - известная масса кругового

цилиндра;

а - амплитуда вектора колебательного ускорения кругового цилиндра;

Cpq - фазовый угол вектора ускорения;

Ч

и CfF - фазовые углы векторов динамических сил, F,, и Р2 , действующие на датчики силы.

в

к

Vt/г. 2.

к го

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения динамических усилий в соединениях. Целью изобретения является повышение точности. Это достигается установкой между связями последовательно с первым датчиком 2 силы кругового цилиндра 4 и второго датчика 5 силы. При этом на цилиндре устанавливают датчик 3 ускорения, воздействуют на созданный пакет динамической силой, измеряют амплитуду ускорения и фазовые углы колебаний векторов сил, а величину динамической силы определяют по формуле, приведенной в тексте описания изобретения.