Маятниковое силоизмерительное устройство Советский патент 1975 года по МПК G01L1/08 

(54) МАЯТНИКОВОЕ СИЛОИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

маятника и перпендикулярной к направлению движения криволинейного элемента.

Условие скольжения без трения требует того, чтобы геометрическим местом точек соприкосновения криволинейпых элементов являлась прямая Р-Р.

Вторым условием перемещения без скольжения является равенство в каждый, данный момент времени длин дуг, вдоль которых сответствуюпд,ие точки криволинейных элементов уже переместились по поверхности друг друга.

На основании приведенных выше условий, а также, исходя из заданного вида функции индикаторное отклонение - сила, получают уравнение для профиля криволинейных элементов.

В качестве вида зависимости индикаторное отклонение - сила выбрана логарифмическая зависимость, так как при этом с одной стороны относительная ошибка на шкале индикаторного устройства 7 на всей ее длине соответствует одинаковым дуговым отрезкам, а с другой - при использовании круглого циферблата с нанесенными по дуге делениями может быть получена шкала меньших размеров, благодаря чему обеспечивается возможность нескольких оборотов стрелки вокруг шкалы. При нескольких оборотах стрелки значения, считанные на основной шкале, должны домножаться на коэффициент , где q - основание выбранной системы логарифмов, а п число оборотов стрелки. В случае использования логарифмов с основанием 10 при умножении получается удобный для практики десятичный ряд чисел 1, 10 и т. д.

Заданная характеристика индикаторное отклонение - сила имеет вид

5 /ClgP,(1)

где /С - константа.

В этом случае профиль криволинейного элемента 3 в полярной системе координат г, ф, начало которой лежит в точке 5 крепления маятника, а ось перпендикулярна к стержню маятника 4, определяется из системы уравнений функций, в которой сила Р является параметром, с учетом условий равновесия

маятника.

Ь gP

KG

arc sin- IgP, а

где г, ф - координаты текущей точки соприкосновения элементов; G - вес массы 6 маятника; b - длина оси маятника 4; а - длина индикаторного плеча;

Р - измеряемая сила.

Зная вид функции для профиля криволинейного элемента 3 и условия для перемещения без скольжения, можно определить вид функции для профиля криволинейного элемента 2. Система уравнений в прямоугольной системе координат, оси которой проходят через точку 5 крепления маятника и параллельно или перпендикулярно к направлению движения криволинейного элемента 2 с измеряемой силой, взятой в качестве параметра, имеет вид

(У - г GbC

(4)

Р ClnP

I/ G6C

(5)

dP,

Р К 1 - с IrfP

Р„

где

/С

С : - - константа.

С помощью уравнений (2), (3) и (4), (5) соответствующие точки криволинейных элементов

2 и 3 могут быть определены для каждого значения измеряемой силы, в соответствии с чем и изготавливаются эти элементы.

Таким образом, за счет выполнения профиля криволинейных элементов так, что обеспечивается логарифмическая зависимость между измеряемой силы и амплитудой отклонения маятника происходит расширение измерительного диапазона устройства.

Предмет изобретения

Маятниковое силоизмерительное устройство, содержащее маятник, связанный с индикаторным устройством, и механизм передачи

силы, отличающийся тем, что, с целью расширения измерительного диапазона, оно снабжено двумя кинематически связанными криволинейными элементами с профилями, обеспечивающими логарифмическую зависи(2) (3)

мость между измеряемой силой и амплитудой качания маятника, один из которых жестко связан с маятником, а другой-с воспринимающим элементом механизма передачи силы.