Способ измерения поперечной нагрузки на стержень Советский патент 1979 года по МПК G01L1/04 

Изобретение касается измерения нагрузок на силовые элементы конструкции различных устройств. Известен способ измерения нагрузки, возникающей в сечениях стержня, заключающийся в per истрации относительных прогибов продольной оси в двух сечениях равноотстоящих, по разные стороны от .основного сечения, причем о сгибающем моменте судят по разности прогибов ij Недостатком этого способа является низкая точность, так как фактически этим способом измеряется изменепие стрелы прогиба в средней части базы измерения, которая связана с составляю щими поперечной нагрузки (поперечной силой и изгибающим моментом) сложной неоднозначной функциональной зависимостью. Наиболее близким по технической сущ ности к предлагаемому является способ измерения поперечной нагрузки, заключаюйгийся в регистрации относительного гфогиба стержня на концах продольного измерительного участка 2. Недостатком известного способа яве ляется низкая точность измерения поперечной нагрузки. Цель изобретения - повышение точности измерения нагрузки. Для этого по предлагаемому способу регистрируют относительный угол поворота упругой линии на концах измерительного участка, затем определяют масщтабный коэффициент связи прогиба стержня с углом поворота упругой линии, а о величине поперечной нагрузки судят по величине суммы прогиба стержня и произведения угла поворота упругой лиНИИ на масштабный коэффициент. На фиг. 1 представлено положение упругой линии стержня; на фиг. 2 - консольный стержень, нагруженный в частном случае внешними поперечной силой Р и изгибающим моментом Мо на конце стержня. Упругая линия стержня искривляется под действием составляющих поперечной нагрузки - изгибающего момерта Мр и поперечной силы Р. В системе координат Х-У , связанной с упругой линией в точке А относительные прогиб и угол поворота упругой линии в точке Б будут rf и Ч соответственно. По сумме прогиба и произведения угла поворота Ч на масштабный коэффициент судят. о изгибающем моменте или перерезывающей силе. Измерение одной из составляющих поперечной нагрузки {изгибающе го момента MO или поперечной силы Р) соответствует определенному значений масштабного коэффициента, при котором измер:яется только эта составляющая, Для стержня посто$шного поперечнбго се чения для измерения поперечной силы масштабный коэффициент К « т , где 2 - длина измерительного участка, а для измерения изгибающего момента в сечении стержня, включающем точку А, масштабный коэффициент К -д - Для стержней переменного сечения значения масштабных коэффициентов зависят от закона изменения сечения. Соответствующим выбором масштабного коэффициента мозкно измерять изги бающий момент не только в сечениях стержня на ксшцах измерительного участ да, но н изгибающий момент за его пре делами, изгибающий момент, например 34 MO, внешне приложенный к концу консоли {см. фиг, 2). В общем виде масштабные коэффициенты могут быть предварительно определены по формулам, выведенным, например, по элементарной теории изгиба. Формула изобретения Способ измерения поперечной нагрузки на стержень, заключающийся в регистрации относительного прогиба стержня на концах продольного измерительного участка, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, регистрируют относительный угол поворота упругой линии на концах измерительного участка, затем определяют масштабный коэффициент связи прогиба стержня с углом поворота упругой линии, а о величине поперечной нагрузки судят по величине суммы прогиба стержня и 4 произведения угла поворота упругой линии на масштабный коэффициент. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авдеев Б. А. Испытательные машины и приборы, М., МащгизД957, с. 176.) 2.Серенс С.. В., Справочник машиностроения, М., ГНТИМЛ. т. 3, 1962. . с. 572.

Фиг.1