Динамометр поперечной силы Советский патент 1991 года по МПК G01L1/22 

Изобретение относится к силоизмерительной технике, в частности к измерителям поперечной силы.

Целью изобретения является повышение точности измерения, а также повышение удобства изготовления.

На фиг. 1.схематично изображен предлагаемый динамометр, общий вид; на фиг. 2 - вид В на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 - сечение Г-Г на фиг. 1; на фиг. 6 - схема соединения тензопреобразователей для измерения компонент силы вдоль оси Y; на фиг. 7 - то же, вдоль оси Z; на фиг. 8 - схема для определения момента вокруг оси Y (My); на фиг. 9 - то же, вокруг оси Z(MZ).

Динамометр содержит толстостенный трубчатый корпус, в котором двумя симметричными парами Г-образных сквозных прорезей 1 образованы жесткие о-порные основания 2, выделенные из корпуса поперечными частями прорезей 1, размещенных в двух разнесенных по его длине поперечных плоскостях, промежуточное основание с четырьмя продольными элементами 3 (образованными продольными частями прорезей 1, параллельными продольными плоскостям корпуса и перпендикулярными прорезям другой пары), поочередно попарно связанными между собой по концам жесткими поперечными перемычками 4, и две пары упругих продольных балок 5 и 6, соединяющихся соответствующими перемычками промежуточное основания с опорными основаниями. Продольные балки 5 и 6 выполнены с поперечными подрезами 7 их внутренних цилиндрических поверхностей вблизи мест их соединения с опорными основаниями 2. Соосно с этими подрезами в продольных элементах 3 перпендиикуляр- но граням продольных балок 5 и 6 выполнены отверстия 8 (в каждом элементе - по паре отверстий, соответствующих подрезам в одной из продольных балок). Отверстия 8 позволяют упростить изготовление подрезов. Напротив подрезов на (плоской) поверхности 9 продольных балок в плоскостях симметрии корпуса размещены тензопреобразователи Ri...Re, соединенные в мостовые измерительные схемы в соответствии с фиг

СО

С

о ю о о

ск

б и 7 (тензопреобразователи, находящиеся за показанными на чертежах, обозначены скобками), В одном из поперечных сечений каждой пары балок около основных тензоп- реобразователей параллельно им и по обе стороны от них размещены дополнительные тензопреобразователи Rg,,,Ri6, соединенные в мостовые измерительные схемы в соответствии с фиг. 8 и 9, Изгибная жесткость участков каждой балки в зоне подреза составляет величину не более 0,5 изгибной жесткости продольного элемента промежуточного основания.

Предлагаемый динамометр работает следующим образом.

При действии поперечной нагрузки, произвольно ориентированной в поперечном сечении, происходит деформация продольных балок 5 и 6 преимущественно в зоне подрезов 7, приводящая к плоскопа- раллельному относительному смещению опорных оснований 2 в направлениях, перпендикулярных плоскостям 9 пар балок 5 и 6, а также изгиб балок в плоскостях 9. При этих деформациях соответственно изменя- ются сопротивления тензопреобразовате- лей Ri...Re и Rg.r.Rie, а измерительные мостовые схемы, показанные на фиг. 6-9, позволяют выделить электрические сигналы, пропорциональные величинам компо- нент поперечной силы, действующих в направлениях вдоль осей Y,Z (и определить величину и направление измеряемой силы)

и компонент моментов Му и Mz (что позволяет определить точку приложения измеряемой силы).

Формула изобретения Динамометр поперечной силы, содержащий корпус с жесткими опорными основаниями, последовательно соединенными через промежуточное основание двумя взаимно перпендикулярными парами продольных упругих балок, которые прикреплены к нему со стороны, противоположной месту соединения с опорным основанием, тензопреобразователи, размещенные по продольной оси упругих балок вблизи их концов напротив поперечных подрезов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены дополнительные тензопреобразователи, а корпус выполнен в виде толстостенного полого цилиндра с двумя парами сквозных симметричных Г-образных прорезей, причем поперечные подрезы выполены на внутренней цилиндрической поверхности балок, а дополнительные тензопреобразователи размещены на балках симметрично основным тензопреобразователям, при этом из- гибная жесткость участков каждой балки в зоне подреза составляет не более половины изгибной жесткости прилегающих продольных частей промежуточного основания образованных продольными участками Г-образных прорезей

Динамометр поперечной силы относится к силоизмерительной технике. Цель изобретения - повышение точности определения силы. Для этого в него дополнительно введены параллельные основным тензопре- образователям (Ri...Rs) дополнительные тензопреобразователи Rg...Ri6. Продольные упругие оболочки 3, образованные двумя симметричными парами Г-образных прорезей 1, при действии силы деформируются, что регистрируют тензопреобразова- тели, по сигналам которых находят действительное значение силы. 9 ил.

Г

c VUs1-

1

Вид В

Л7(121Л J Я8 6

RlM

4 5 7 R5(10)6 M

Фиг2

Х%

/

4

Й/г,Ј

% 5 Б Янг)

5

8

г-г

R3(4) RIB

ФигЛ

Фиг 5

Ъ

Фиг.7

Ч

%

%

to

42

п

Фиг. 9