Устройство для измерения натяжения каната Советский патент 1992 года по МПК G01L5/04 

сл С

Использование: измерение силы натяжения канатов, Сущность изобретения: устройство содержит раму 1, на которой укреплен силоизмеритель 2. Вдоль рамы расположены три опорных элемента 10 и 7 для каната 8 Крайние опорные элементы 10 установлены с возможностью смещений вдоль рамы 1 на плоских пружинах 11. Центральный опорный элемент 7 устаноёлен с возможностью взаимодействия с прямоугольным поршнем 6 гидравлического силоизмерителя 2, подключенного к показывающему прибору 3. В опорных элементах 1 и 10 выполнена цилиндрическая направляющая канавка для каната 8 с диаметром, равным диаметру каната. 1 з п ф-лы, 3 ил.

.11

XI

00

сл

о

00

т

Фиг1

Изобретение относится к приборостроению, в частности к силоизмерительной технике, и может быть использовано для измерения силы натяжения канатов.

Известно, например, устройство для из- мерения натяжения в канатах и тросах, в котором канат располагается на двух неподвижных опорных элементах и одном упру- гом подвижном опорном элементе, распол оженномтиежду неподвижными и от- клоняющем канат на опредёл ей6йую%еличи- ну. Перемещение поД&ижного опорного элемента пропорционально силе натяжения и измеряется с помощью индикатора. К недостаткам этого устройства относится на- личие трения скольжения между канатом и двумя неподвижными опорными элементами, которая снижает точность измерения. Кроме того, плоская форма поверхности, на котбрую опирается канат приводит к деформации кана та на опорных элементах, что также снижает точность измерения и долговечность каната.

Известно также устройство для измерения натяжения канатов, содержащее корпус с двумя боковыми захватами и одним центральным соединенным с нагружающим винтом, кинематически связанным с силоизмерителем. Недостатки этого устройства такие же, как у описанного выше.

В серийно выпускаемом гидравлическом индикаторе веса ГИВ-б (прототипе) по ТУ 25.02.964-75, предназначенном для индикации и регистрации натяжения неподвижного конца каната, канат контактирует с тремя роликами, два из которых неподвижны, а третий подвижный, расположенный между неподвижными на круглом поршне, опирающемся на резиновую мембрану, которая покрывает камеру, заполненную жид- костью. Натянутый канат, проходя над роликами, изгибается под определенным углом за счет того, что средний ролик смещен относительно линии, на которой расположены крайние ролики. В результате этого на средний ролик, размещенный на поршне, действует сила, пропорциональная силе натяжения каната.

Давление жидкости, пропорциональное этой силе, измеряется с помощью мано- метра.

Опорные элементы в виде роликов с желобом, расположенным по ободу ролика, также имеют недостаток, заключающийся в наличии силы трения скольжения. В ролике с желобсобразным ободом эта сила возникает по следующей причине. Все точки ролика, контактирующие с канатом имеют одинаковое угловое перемещение, но так как из-зэ желобообразной формы они находятся на разных радиусах от оси вращения, точки имеют разные линейные скорости перемещения. Сила трения скольжения также возникает потому, что в конструкции ГИВ-б ролики установлены не на подшипниках качения, а на осях.

Следует заменить, что применение роликов в ГИВ-б является избыточным; в процессе измерения ролики поворачиваются на весьма незначительный угол. Кроме того, на роликах происходит деформация каната, что уменьшает его долговечность. Традиционная круглая форма поршня никак не ис- по льзует протяженную форму каната, приводит к увеличению массы и габаритов устройства.

Цель изобретения - повышение точности измерения и надежности за счет устранения силы трения между канатом и опорными элементами и за счет уменьшения величины деформации каната на опорных элементах.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено соединенными с рамой плоскими пружинами, на которых с возможностью перемещения вдоль рамы установлены два крайних опорных элемента, а в каждом из трех опорных элементов выполнена цилиндрическая направляющая канавка для каната с диаметром, равным диаметру каната.

С целью уменьшения габаритов, сило1 измеритель выполнен гидравлическим с прямоугольным поршнем.

На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1, на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Устройство состоит из рамы 1, на которой укреплен силоизмеритель 2 с показывающим прибором 3. Силоизмеритель 2 представляет собой, например, гидравлическую мессдозу, полость ,4 которой закрыта мембраной 5 и заполнена жидкостью. На мембрану 5 опирается поршень 6, к которому крепится опорный элемент 7 для каната 8. Опорный элемент 7 имеет цилиндрическую направляющую канавку для каната 8. С помощью хомута 9 устройство закрепляется на канате. Опорные элементы 10 также имеют цилиндрические направляющие канавки для каната и крепятся к раме 1 посредством плоских пружин 11. Плоские пружины 11 крепятся непосредственно к раме 1 и к планке 12 с резьбовым отверстием; планка 12 с помощью болта 13 притягивает- сч к рамс 1. Съемные шзйбы 14 и 15 служат для установления начальной величины стрелы прогиба Н и каната 8 и тем самым, для изменения чувствительности устройства

Устройство монтируют, как показано на фиг. 1, и закрепляют на канате 1 с помощью хомута 9, Измеряют стрелу прогиба Н и расстояние L между опорными элементами. Сила натяжения каната N равняется

N

FISH

где F - сила, действующая на силоизмери- тель и измеряемая с его помощью.

Для определенных значений Lw Н шкала показывающего прибора 3 может быть проградуирована в единицах натяжения каната. Перемещение опорных элементов 10 вдоль каната необходимо происходящее в процессе измерения, осуа ествляется за счет упругой податливости плоских пружин 11. Силы трения скольжения отсутствуют. За счет того, что опорные элементы 10 закреплены на плоских пружинах 11, стало возможным выполнить опорные поверхности, контактирующие с канатом, цилиндрической формы. Это, в свою очередь, обеспечило значительное уменьшение

вид А л0$е/}#у/770

удельного давления на канат, и, как следствие, уменьшение деформации каната, повышение точности измерения натяжения и надежности. Формул а изо бретени я

рамой плоскими пружинами, на которых с возможностью перемещения вдоль рамы установлены два крайних опорных элемента, а в каждом из трех опорных элементов выполнена цилиндрическая направляющая

канавка для каната диаметром, равным диаметру каната.

с прямоугольным поршнем.

5-5 ло5е/эну/т о