Силоизмерительное устройство Советский патент 1992 года по МПК G01L1/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может применяться для измерения силы при тяговых испытаниях транспортных машин, например гусеничных тягачей-транспортеров.

Известно силоизмерительное устройство, содержащее два реверсора, каждый из которых выполнен в виде силовводящего и нажимного параллельно расположенных элементов, жестко скрепленных с перпен- дикулярно размещенными относительно них тягами, и датчик силы сжатия, закрепленный на нажимном элементе первого реверсора и установленный с возможностью взаимодействия с нажимным элементом второго реверсора, тяги которого установлены в направляющих отверстиях, выполненных з нажимном элементе первого реверсора.

Недостатком такого устройства являет- ся то, что при измерении силы при движении испытуемой транспортной машины в натурных условиях, возникает дополнительная погрешность измерения силы, вызванная незащищенностью датчика силы от паразитных нагрузок (изгибающих усилий, поперечных сил).

Целью изобретения является повышение точности измерения силы путем защиты датчика силы от поперечных сил и предотв- ращения перекоса нажимных элементов реверсоров.

Указанная цель достигается тем, что в нажимном элементе второго реверсора вы- полнены направляющие отверстия для тяг первого реверсора, а геометрические оси тяг реверсоров расположены по одной окружности, при этом каждая тяга каждого реверсора равноудалена от соседних с ней тяг другого реверсора и в каждом реверсоре размещено не менее трех тяг.

Торцы нажимных элементов обращенные к силовводящим элементам, удалены друг от друга на расстояние не менее суммы диаметра окружности расположения геометрических осей тяг и максимального поперечного размера тяги.

Силовводящее устройство снабжено охватывающим реверсоры трубчатым кожухом, жестко закрепленным на одном из реверсоров и установленным с зазором относительно другого реверсора,

На фиг. 1 изображено силоизмерительное устройство, общий вид; на фиг. 2 - сечение Б-Б на фиг, 1.

Силоизмерительное устройство содержит датчик 1 силы типа ТПА-6, нажимные элементы 2 и 3 в виде дисков с тремя направляющими ii тремя крепежными отверстиями, силовводящие элементы 4 и 5 в виде силовых трех лапок с тремя крепежными отверстиями и резьбовым хвостовиком,тяги 6 и 7 цилиндрической формы, гайки 8 и 9, кожух 10 трубчатой цилиндрической формы, винты 11, проушины 12 и 13, жесткий стержень 14. Все отверстия в нажимных 2, 3 и силовводящих 4, 5 элементах равномерно расположены по окружности одного диаметра. С помощью гаек 9 три тяги 7 жестко установлены в крепежных отверстиях нажимного 3 и силовводящего 5 элементов, образуя первый реверсор в виде жесткой силовой рамы. Аналогично этому три тяги 6, нажимной 2 и силовводящий 4 элементы, гайки 8 образуют второй реверсор в виде жесткой силовой рамы. Три тяги 6 продеты сквозь направляющие отверстия нажимного элемента 3, а три тяги 7 продеты сквозь направляющие отверстия нажимного элемента 2. Соединение тяг 6 и 7 с нажимными элементами 2 и 3 выполнено по посадке с зазором. Датчик 1 одной своей силовоспри- нимающей поверхностью ввернут в нажимной элемент 3 первого реверсора, а другой своей силовоспринимающей поверхностью контактирует с нажимным элементом 2 второго реверсора, Размеры э .ементов силоизмерительного устройств, выбраны таким образом, что А-225 мм, В 150мм;т.е. (А:В} 1,,0, где А - расстояние между наиболее удаленными контактирующими с.

тягами участками нажимных элементов первого и второго реверсоров, измеренное вдоль продольной оси тяг, расстояние А измеряется между торцами нажимных элементов 2 и 3, обращенными к силовводящим элементам 4 и 5; В D+d, где D - диаметр цилиндрической поверхности, на которой расположены продольные оси тяг; d - диаметр направляющих участков тяг.

Кожух 10 плотно установлен на элементы 3 и 5 первого реверсора и закреплен на них винтами 11, с элементами 2 и 4 второго реверсора кожух 10 образует зазор 1,0-1,5 мм. На резьбовом хвостовике силовводяще- го элемента 5 закреплена проушина 13, на резьбовом хвостовике силовводящего элемента 4 закреплен стержень 14 с проушиной 12.

Работа силоизмерительного устройства происходит следующим образом.

Перед началом тяговых испытаний наземного транспортного средства, например быстроходного гусеничного тягача-транспортера, силоизмерительное устройство располагают между испытуемым тягачом- транспортером и загрузочным устройством в виде прицепа. Проушину 1° пристыковывают к буксирным крюкам испытуемого тягача-транспортера, а проушину 12 - к загрузочному устройству. Во время заезда по трассе испытуемым тяга«ом-транспорте- ром через силоизмерительное устройство буксируют загрузочное устройство, а загрузочным устройством создают силу, которую необходимо измерить.

Создаваемая загрузочным устройством сила передается к испытуемому тягачу- транспортеру через проушину 12, стержень 14, силовводящий элемент 4, тяги 6, нажимной элемент 2, датчик 1, нажимной элемент 3, тяги 7, силовводящий элемент 5 и проушину 13. Выход датчика 1 подключен к регистратору, например к осциллографу К-20-22 (не показано), что позволяет производить измерения силы.

Во время испытательного заезда возникает вертикальное перемещение и вибрация буксирных крюков испытуемого тягача-транспортера, это приводит к вертикальным перемещениям и знакопеременным вертикальным ускооеииям силоизмерительного устройства Возникающие поперечные силы инерции передаются непосредственно с одного реверсора на другой, а не через датчик 1. Дополнительная погрешность измерения от воздействия поперечных сил не возникает.

Взаимное соприкосновение реверсоров происходит по поверхности, характерными размерами которой являются

величины А и В. Выполнение этих размеров в соотношении (А:В) 1,,0 обеспечивает надежную работу подвижного соединения без перекосов, заклиниваний и заеданий.

Выполнение каждого реверсора с тремя тягами исключает возможность перекоса нажимных элементов и предотвращает возникновение дополнительной погрешности

измерения.

Эксплуатация силоизмерительного устройства осуществляется в полевых условиях, т.е. при воздействии пыли, а также брызг воды и грязи. Кожух 10 защищает датчик 1 и

контактирующие направляющие поверхности обоих реверсоров от загрязнения, чем повышается надежность работы.

Выполнение тяг 6 и 7, нажимных 2 и 3, и силовзодящих 4 и 5 элементов обоих реверсоров из отдельных деталей повышает технологичность их изготовления, упрощает сборку и обслуживание устройства во время эксплуатации.

25

Формула изобретения

1 Силоиз. Юрительное устройство, содержащее два реверсора, каждый и-s которых выполнен в виде силовводящего и

нажимного параллельно расположенных элементов, жеотко скрепленных с перпендикулярно размещенными относительно них тягами, и датчик силы сжатия, закрепленный на нажимном элементе первого реверсора и установленный с возможностью взаимодействия с нажимным элементом второго реверсора, тяги которого установлены Б направляющих отверстиях, выполненных в нажимном элементе первого

реверсора отличающееся тем, что, с целью повышения точности путем защиты датчика от поперечных сил и предотвращения перекоса нажимных элементов реверсоров, в нажимном элементе второго реверсора

выполнены направляющие отверстия для тяг первого реверсора, а геометрические оси TS- г реверсоров расположены по одной окружности, при этом каждая тяга каждого реверсора равноудалена от соседних с ней тяг

другого реверсора и в каждом реверсоре размещено не менее трех тяг,

2.Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что, торцы нажимных элементов, обращенные к силовводящим элементам

удалены друг от друга на расстояние не менее суммы диаметра окружности расположения геометрических осей тяг и максимального поперечного размера тяги.

3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающее с я тем, что оно снабжено охватывающим реверсоры трубчатым кожухом, жестко закрепленным на одном из реверсоров и

установленным с зазором относительно другого реверсора.

Изобретение относится к приборостроению. Цель изобретения - повышение точности измерения силы путем защиты датчика от поперечных сил и предотвращения перекоса нажимных элементов реверсоров. Сила передается от проушины 13 к первому реверсору, состоящему из силовво- дящего элемента 5 и параллельно расположенного с ним нажимного элемента 3, жестко скрепленных перпендикулярными к ним тремя тягами 7, и от него через датчик 1 - к второму реверсору, включающему па

Ю

6,8

Фие.1