Кольцевой упругий элемент Советский патент 1979 года по МПК G01L1/04 G01N11/16 G01B5/30 

(54) КОЛЬЦЕВОЙ УПРУГИЙ ЭЛЕМЕНТ

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности, к устройствам для измерения усилий и может ,быть использовано в машиностроении в качестве регулируемой упругой связи в соединительных элементах машин и механизмов, например, для испытания материалов.

Известные кольцевые упругие элементы, используемые в динамометрах или в машинах в качестве упругой связи, имеют неизменную характеристику упругости 1.

Однако при измерении усилий, испытаниях механических свойств материа.аов зачастую необходим быстрый переход с одного предела измерений на другие.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является упругий эле.мент, выполненный в виде двух колец, помещенных одно в другое 2. Для получения двух пределов измерения с различными характеристиками упругости кольца в нем выполнены разных диаметров, а между кольцами установлен промежуточный цилиндрический элемент. При малых нагрузках сжимается наружное кольцо, а при превышении заданного предела деформации наружного

кольца в работу вступает внутреннее кольцо.

Недостатком известного упругого элемента является непостоянство величины деформации на различных пределах измерения нагрузок, задаваемых величиной зазора между кольцами, а также ступенчатость характеристики, что ограничивает диапазон измеряемых нагрузок.

Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых нагрузок.

Это достигается тем, что в кольцевом упругом элементе, содержащем два помещенных одно в другое упругих кольца, внутреннее кольцо выполнено с переменной площадью радиального сечения и установлено в наружном кольце с возможностью поворота и фиксации его относительно наружного кольца.

На фиг. 1 показана конструктивная схема описываемого. упругого элемента; на фиг. 2 - возможные варианты выполненная внутреннего кольца упругого элемента.

Упругий элемент содержит внешнее кольцо 1 постоянного сечения и внутреннее кольцо 2 переменного сечения, установленное в

кольце 1 с возможностью поворота и фиксации его относительно кольца .

Внутреннее кольцо можно фиксировать посредством фиксаторов, состоящих из шариков 3, пружины 4 и обоймы 5. При этом на внешней поверхности кольца 2 выполнены сферические лунки 6, расстояние между которыми соответствует расчетному углу поворота.

Переменное сечение внутреннего кольца может быть обеспечено изменением толщины и ширины его по, любому закону геометрических соотношений размеров для получения необходимого изменения суммарной упругости сдвоенных колец. Внутренний проем кольца 2 может представлять собой по форме эллипс, спиралеобразный контур, эксцентричную окружность или многоугольник и т.п. Для использования данного упругого элемента в диапазоне измерения малых переменных нагрузок кольцо 2 выполняют с разрезом по ширине стенки.

Упругий элемент такой конструкции позволяет заданной линейной деформации сдвоенного кольца изменять диапазон измеряемых нагрузок более, чем на 100% от начального усилия.

647557

Применение упругога элемента с изменяемой жесткостью, достигающейся только за счет поворота кольца, без установки (или съема) дополнительных элементов жесткости позволяет снизить трудоемкость и длительность измерений, повысить точность и воспроизводимость результатов измерения.

Формула изобретения

Кольцевой упругий элемент, содержащий два помещенных одно в другое упругих кольца, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых нагрузок, внутреннее кольцо выполнено с переменной площадью радиального сечения и установлено в наружном кольце с возможностью поворота и фиксации его относительно наружного кольца.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

иг.г