УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ И КОНТРОЛЯ УСИЛИЙ Советский патент 1972 года по МПК G01L1/04 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно, к конструкции устройств для измерения и контроля усилий, действующих в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

Известны многокомпонентные силоизмернтельные устройства, содержащие соответствующее число упругих элементов, множительных механизмов и преобразователей деформаций упругих элементов в электрический сигнал. Однако в известных силоизмерительных устройствах не обеспечивается восприятие радиального усилия, действующего в плоскости, перпендикулярной направлению действия осевого усилия.

В предлагаемом устройстве этот недостаток устранен, так как множительный механизм второго упругого элемента, деформируемого радиальным усилием, снабжен двумя пространственными шарнирами, один из которых закреплен на стерж.не, передающем осевое усилие, а второй - на конце упругого элемента, воспринимающем контролируемые усилия.

На фиг. I изображено предлагаемое устройство, иродольный разрез; на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение по на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение по В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - кинематическая схема устройства.

ЛИЙ, действующих в двух взаимно перпендикулярных нанравлениях содержит корпус 1, два силоизмерительных упругих элемента 2 и 3, снабженных осветителями 4 vi 5, фотоэлементы 6 1 7 и миожительные механизмы. Силоизмерительный унругий элемент 2 осевого усилия выполнен ,в Биде .рессоры, один конец которой закфеплен в корпусе 1, а другой имеет вилку 8, ,в паз которой входит ось 9, запрес0сованная в стержень W, установленный в корпусе 7 с возможностью осевого перемещения. Вдоль рессоры может перемещаться, обеспечивая ее рабочую длину, подвижный зажи.м 1L С осью 9 связана вилка сектора 12 первого множительного механизма, на выходном валу которого закреплена щторка 13 со светопроницаемым отверстием.

Силоизмерительный упругий элемент 3 ра0диального усилия, закрепленный на нижней части стержня 10, снабжен фланцем М. Рабочая часть этого чувствительного элемента изменяться при помощи подвижного зажима с призмами 15 и 16 и втулкой 17. На

5 втулке 18 стержня 10, передающего осевое усилие в плоскости I-I закреплен пространственный щарнир, имеющий конические оноры 19. Второй пространственный щарнир с коническими опорами 20 закреплен в плоскости 1I-II на фланце 14 упругого элемента 3.

Эти шарниры связаны со 1втулкой 21 и рычагом 22 второго множительного механизма, сна)бжен;ного шторкой2 3со светопроницаемым отверстием. Для настройки нулевого положения шторки 23 имеется специальный механизм (см. фиг. 4) с регулиравоиными винтами 24, нри помош и которых производится смеш.ение шарнира, установленного в плоскости I-I. Для уменьшения влияния электрической проводки на стабильность работы датчика в конструкции используются неподвижные колодки 25 и 26 и подвижные колодки 27 и 28, между которыми напаяны гибкие электрические провода 29. Рабочий инструмент 30 при работе крепится к фланцу 14.

Устройство работает следующим образом: действие радиального усилия на рабочий инструмент 30 вызывает изгиб чувствительного элемента 3, смещение шарнира в плоскости II-II относнтельно стержня 10, а также поворот .втулки 21 с рычагом 22 и щторкой 23. При превышении заданного усилия затемненная часть шторки, лежащая за пределами светопроницаемого отверстия, перекрывает луч света, падающий па фотоэлемент 7, вызывая срабатывание электросистемы и сигнализируя о величине действующей радиальной перегрузки.

Действие осевого усилия вызывает прогиб чувствительного элемента 2, перемещение стержня 10 с осью 9, которая через множительный механизм лриводит в движение щторку 13. При прввыщении заданного усилия шторка 13 перекрывает луч света, падающий на фотоэлемент 6, вызывая, соответственно, срабатывание своего канала электросистемы и сигнализируя о величине действующей осевой перегрузки.

Предмет изобретения

Устройство для измерения и контроля усилий, действующих в двух взаимно перпендикулярных направлениях, содержащее корпус, два СилавоспринимакхЩИх yinpyrHx элемента, перВЫЙ из которых закреплен в корпусе, а на стержне, установленном в корпусе с возможностью осевого перемещения и передающим осевое усилие первому упругому элементу, мнол :ительные механизмы, преобразующие

деформации упругих элементов в перемещения шторок со светопроницаемыми отверстиями; и фотоэлементы, отличающееся тем, что, с целью восприятия радиального усилия, действующего в любом направлении в плоскости,

перпендикулярной направлению действия осевого усилия, множителыный .механизм второго Зтругого элемента, деформируемого радиальным усилием, снабжен двумя пространственными шарнирами, один из которых закреплен

на стержне, передающем осевое усилие, а второй- .на кон|це упругого элемента, воапринимающем контролируемые усилия.

5

il

ФигЛ

25

27

ZB

E