Упругий чувствительный элемент датчика силы Советский патент 1991 года по МПК G01L1/22 

сл

с

Изобретение относится к устройствам для измерения сил, действующих в конструкциях машин и механизмов, а именно к упругим чувствительным элементам тензо- резисторных датчиков силы. Цель изобретения - повышение точности и чувствительности. При приложении внешней силы к си- ловоспринимающим частям 1 нагрузка передается на каждую половину относительно оси симметрии в разных направлениях. По оси симметрии упругого тела происходит сдвиг половин относительно друг друга. Благодаря косонаправленному (под углом 45°) расположению силовосп- ринимающих частей 1 деформаций сдвига, возникающие по линии действия силы, равномерно распространяются по всему сечению чувствительной части 2, что повышает чувствительность упругого тела. 4 ил,

Изобретение относится к устройствам для измерения сил, действующих в конструкциях машин и различных механизмов, а более конкретно - к упругим чувствительным элементам тензорезисторных датчиков силы.

Цель изобретения - повышение точности и чувствительности.

На фиг.1 изображено упругое тело с площадкой чувствительной части; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - разрез А-А ка фиг. 1; на фиг. 4 - эпюра сдвиговых деформаций по поперечному сечению упругого тела.

Упругое тело состоит из утолщенных си- ловоспринимающих частей 1, средней чувствительной части, заключенной между силовоспринимающими частями 1 и отделен- ной от них прорезями а, выполненными , встречно др уг к другу и доходящими до оси

приложения силы или до оси симметрии упругого тела. Упругий элемент выполнен из цельной заготовки материала. Чувствительная часть 2 выполнена симметрично относи- тельно оси упругого тела в виде косонаправленной площадки, образованной двумя встречно направленными проре- зями а и продолжением утолщенных силовоспринимающих частей 1. Продолжение силовоспринимающих частей 1 направлено встречно друг к другу и под углом оси симметрии, равным углу направления касательных деформаций. Такое выполнение обеспечивает равные деформации по всему сечению чувствительной части 2 и одинаковую поперечную жесткость по длине чувствительной части 2. -На чувствительную часть 2 наклеивают тензорезисторы, ориентированные по направлению касательных деформаций или параллельно направлению граней силовоспринимающих частей.

о о а

.о сл

Данная конструкция упругого тела не чувствительна к нецентренному и косому приложению внешней силы, так как при этом не возникают другие виды деформаций, кроме сдвиговых.

Работа упругого тела заключается в следующем.

При приложении внешней силы F, например сжимающей, к силовоспринимаю- щим частям 1 нагрузка передается на каждую половину относительно оси симметрии в разных направлениях. По оси симметрии упругого тела, проходящего по границе прорезей а происходит сдвиг этих половин относительно друг друга. В чувствительной части возникают сдвиговые деформации. Благодаря косонаправленному распо0

ложениюсиловоспринимающих частей 1 деформации сдвига, возникшие по линии действия силы, равномерно распространяются по всему сечению чувствительной части. что повышает чувствительность упругого тела. Формула изобретения Упругий чувствительный элемент датчика силы, содержащий силовоспринимаю- щие части, выполненные за одно целое с чувствительной частью, отделенной от сило- воспринимающих частей двумя встречными прорезями, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности, прорези выполнены до оси симметрии чувствительного элемента, а чувствительная часть расположена под углом 45° к оси симметрии.

Фиг. 2

Фиг.З

6 ФигА