Устройство для контроля усилия Советский патент 1992 года по МПК G01L1/04 

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к станкостроению, и предназначено для контроля усилия, прил|1гаемого к рукоятке (рычагу) органов ручнбго управления машиной в процессе работы.

Известны конструкции силоизмерительных приборов, в которых использовёнь различные физические эффекты - электриг ческие,оптические, механические и др.Так, известно устройство для измерения рсебых сил, содержащее измеритель усилий, свйзанный со штоком, и индикатор давления. В устройство введена связанная со щток()М вращающаяся головка, выполнейная в виде корпуса с подшипником и кольцом из антифрикционного материа/ia, а измеритель усилий выполнен в виде корпуса, с регулировочной головкой, в которой установлена резиновая мембрана, разделяющая корпус на две кольцевые полости,Vi подпружиненного двойного клапана, причем в регулировочной гайке и мембране выполнены отверстия, перекрываемые подпружиненным двойным клапаном.

Это пневматический измеритель осевых сил повышенной точности, но требующий дополнительных манипуляций при установке для использования в пневматических системах, и только, что ограничивает функциональные возможности измерителя.

Известно, что эксплуатация машин требует соблюдения специальных требований безопасности. Так, одним из требований безопасности при эксплуатации металлорежущих станков является ограничение усилия на рукоятках и рычагах органов управления движениями сборочных единиц, которое при постоянном ручном управлении не должно превышать 40 Н (2 кгс). Для контроля заданного усилия на рукоятке органов ручного управления станком необходима установка между рукояткой и рычагом, например, стационарного устройства для осуществления постоянного контроля.

Наиболее близким по технологической сути и достигаемому результату к предлагаемому устройству является пружинный динамометр, содержащий корпус со шкалой, рабочую пружину и шток. Один конец рабочей пружины закреплен во втулке, взаимодействующей с ограничивающей ее перемещение разжимной цангой, фиксируемой подвижным упором. Подвижный упор выполнен в виде втулки с внутренним конусом и размещенным в нем регулировочным винтом.

Устройство одностроннего действия, основной его недостаток - ограниченные функциональные возможности,

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет измерения знакопеременных усилий.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее корпус с основанием, заглушкой и сквозным пазом, подвижный упор, установленный в полости корпуса, регулировочный винт, шток с рабочей пружиной и указатель замера усилий, дополнительно снабжено дополнительным указателем замера усилий, контрольным кольцом с пазами, неподвижным упором. Подвижный и неподвижный упоры, корпус и шток выполнены в виде стаканов. Подвижный упор своей торцовой поверхностью установлен с возможностью контакта с дном корпуса, неподвижный упор связан с заглушкой, а рабочая пружина размещена между подвижным и неподвижным упорами. Шток одним концом жестко закреплен в полости неподвижного упора с возможностью контакта с регулировочным винтом, другим связан через основание корпуса с подвижным упором. Корпус снабжен дополнительным пазом на поверхности корпуса размещено контрольное кольцо при зтом пазы корпуса и контрольного кольца совмещены. Указатели усилий размещены на подвижном и неподвижном упорах.

Предлагаемое устройство для контроля усилия, основанное на конструкции пружинного динамометра и содержащее усовершенствующие его элементы, обеспечивает расширение функциональных возможностей за счет измерения знакопеременных усилий и фиксацию замера после снятия нагрузки.

На фиг. 1 изображено устройство контроля усилия на ручном органе управления

машиной, продольный разрез; на фиг. 2 злементы устройства, в рабочем положении; на фиг. 3 - то же, в нерабочем положении.

Устройство для контроля усилия содержит в корпусе 1 установленное в его отверстии основание 2 штока 3, жестко соединенное с рукояткой 4. Другим концом шток 3 в сборе с основанием 2 установлен в

0 полости подвижного упора 5, выполненного в виде стакана. На стержень штока 3 установлена пружина б, один из торцов которой установлен в расточке дна подвижного упора 5. Узел стержня штока 3 в сборе с пружиной 6 установлен в полости неподвижного упора 7 встык с регулировочным винтом 8. Неподвижный упор 7 установлен, в свою очередь, в отверстии заглушки 9, закрывающей полость корпуса 1. В заглушке 9 жестко

0 закреплен рычаг 10 машины (не показано). В телах обоих упоров жестко закреплены указатели 11 замеров 11. На корпусе 1 установлено контрольное кольцо 12. Корпус 1 и контрольное кольцо 12 оснащены продольными сквозными совмещенными между собой и с указателями замера пазами 13. На поверхности корпуса 1 нанесены контрольные риски 14 (фиг. 2 и 3).

Устройство работает следующим обра0 зом.

На пружине 6 задают необходимую нагрузку с помощью регулировочного винта 8. До начала измерения усилия в направлении А (фиг. 1) рычаг 10 жестко устанавливается в

5 заглушке 9, а рукоятка 4 - в основание 2, кольцо 12 устанавливается в крайнем верхнем положении до упора с указателем 11 замера.

При приложении усилия к рукоятке 4

0 последняя совместно с основанием 2 перемещается в направлении А и толкает подвижный упор 5, сжимающий пружину 6. Через пружину 6 усилие передается подвижным упором 7 на заглушку 9 и рычаг 10.

5 Совместно с подвижным упором 5 перемещается указатель 11 замеров, который, в свою очередь, перемещает кольцо 12.

После установки рычага 10 в требуемое положение усилие с рукоятки 4 снимается и

0 под действием пружины 6 подвижной упор 5 с указателем 11 замеров, основание 3 с рукояткой 4 возвращаются в исходное положение, а кольцо 12 остается в положении, соотвествующем максимальному приложенному усилию, величина которого определяется по тарировочной риске, совпадающей с торцом кольца 12.

Для определения усилия, прилагаемого к рычагу 10 в направлении Б (фиг. 1), рычаг

10 устанавливается со стороны основания 3,

а рукоятка 4 - со стороны заглушки 9, Кольцо 12 устанавливается в крайнем нижнем положении до упора с указателем 11 замера. .

При приложении усилия к рукоятке 4 в направлении Б последняя вместе с заглушкой 9 и корпусом 1 перемещается в этом же направлении. При этом подвижный упор 7, перемещаясь, сжимает пружину б и через указатель 11 замера перемещает кольцо 12.

При установке рычага 10 в требуемое положение с рукояткой 7 с указателями 11 замера, заглушка 9 с корпусом 1 возвращаются в исходном положении, а кольцо 12 остается в положении, соответствующем минимально приложенному усилию, величина которого определяется по тарировочным рискам 14, совпадающим с торцом кольца 12.

Применение устройства для контроля усилия позволяет расш.ирить функциональные возможности за счет измерения знакопеременных усилий и производить фиксацию замеров прилагаемых усилий.

Формула изобретения

Устройство для контроля усилия, содержащее корпус с основанием, заглушкой и

сквозным пазом, подвижный упор, установленный в полости корпуса, регулировочный винт, шток с рабочей пружиной и указатель замера усилий, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет измерения знакопеременных усилий, оно снабжено дополнительным указателем замера усилий, контрольным кольцом с пазами и неподвижным упором, при этом подвижный и неподвижный упоры, корпус и шток выполнены в виде стаканов, подвижный упор своей торцовой поверхностью установлен с возможностью контакта с дном корпуса, а неподвижный упор связан с заглушкой, рабочая пружина размещена между подвижным и неподвижным упорами, а шток одним концом жестко закреплен в полости неподвижного упора с возможностью контакта с регулировочным винтом, другим связан через основание корпуса с подвижным упором, причем корпус снабжен дополнительным пазом, контрольное кольцо размещено на поверхности корпуса с совмещением их пазов, а указатели замера усилий размещены на подвижном и неподвижныхупорах.

Изобретение относится к станкостроению и предназначено для контроля усилия, прикладываемого к рукоятке органа ручного управления машиной в процессе его работы. Изобретение позволяет расширить фун-2кциональные возможности устройства за Счет измерения знакопеременных усилий. Устройство снабжено дополнительным неподвижным упором. Неподвижный упор, корпус устройства, подвижный упор и основание выполнены в виде стаканов. Подвижный упор связан с дном корпуса, неподвижный упор связан с заглушкой. Основание штока жестко закреплено в отверстии корпуса и связано с подвижным упором. Рабочая пружина размещена между подвижным и неподвижным упорами, в последнем жестко закреплен конец стержня штока. Шток установлен с возможностью контакта с регулировочным винтом. Корпус устройства снабжен двумя сквозными пазами. Контрольное кольцоустановленола корпусе, причем его пазы совмещены с пазами корпуса. 3 ил.у^