Устройство для контроля усилия Советский патент 1980 года по МПК G01L1/08 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано преимущественно при установке на автомат для контроля усилия расчленения гнезд электрических соединителей со штырем-калибром, а также при автоматической весовой дозировке различньк веществ. Известное устройство для контроля усилия, содержащее корпус, силоизмерительный стержень с пружиной, индикатор, не обеспечивает требуемой точности Jlj. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройст во для контроля усилия, содержащее корпус, пружинный задатчик усилия, рычаг с ограничительным упором, связанный с силоперддающей тягой, калиброванный штырь и преобразователь перемещения 2 К недостаткам этого устройства относится недостаточная точность контроля и узкий диапазон контролируемых усилий из-за наличия жесткости и нескомпенсированного начального натяжения пружи.ны. Цель изобретения - повышение точности контроля и расширение диапазона контролируемьк усилий. Для этого предлагаемое устройство снабжено противодействующей пружиной и узлом отрицательной жесткости, выполненным в виде ферромагнитного кольца и постоянного магнита на оси, причем противодействующая пружина связана с пружинным задатчиком усилия, а постоянный магнит размещен с зазором в ферромагнитном кольце, при этом ограничительный упор рьиага выполнен в виде заслонки преобразователя перемещений. На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство для контроля силы. Устройство содержит корпус 1, рычаг 2, связанный через штифт 3 с силопере- дающей т$п:ой 4 на упругом подвесе 5. С силопередаюшей тягой 4 связаны калиброванный штырь 6, аходящий в контролируемое гнездо 7. Для тарировки устройства верхний конец |силопередающей тяги 4 выступает из корпуса 1. В качест ве пружинного задатчика усилия 8 применена пружина 9,связанная с резьбовой втулкой 10, перемещающейся по винту 11, с помощью которого задается величина контролируемого усилия. Вращение втулки 10с пружиной 9 исключается направляющей 12, Для уравновещивания предварительного натяжения пружины 9 для повыщения ее виброустрйчивости и возможности контроля малых усилий устройство снабжено такой же противодействующей пружиной 13. Для частичной или полной компенсации жесткости пружин и упругого подвеса введен узел отрицательной жесткости, выполненный в виде поворотного, связанного с корпусом постоянного магнита 14, размещенного в исходном состоянии с одинаковым зазором в ферромагнитном кольце 15 и жестко связанного с рычагом. Под действием пружины 9 ограничительный упор 16 рычага в виде оптической заслонки прижат к упору 17 в облас ти оптической оси излучателя 18 и фотоприемника 19. В однопредепьном варианте штифт 2 О жестко устаиовлен в корпусе 1. Б двухпредельном варианте он связан с рычагом второй аналогичной системы задатчика усилия и исполнительного механизма 21 (все элементы, кром силопередающей тяги 4 и упругого подве са 5, повторяются и размещаются как бы вторым слоем). При работе устройства в однопредельном варианте усилие расчленения F через тягу 4 и щтифт 3 передается на рычаг 2. Если величина усилия Р меньше заданного, то рычаг 2 остается неподвижным. Если усилие F больше заданного, то ограничительный упор 16 рычага отрывается от упора 17, и рычаг 2 опирается на верхнюю часть штифта 20. Образовавшийся зазор между ограничительным упором 16 и упором 17 обеспе чивает засветку фотоприемника 19 от излучателя 18, и сигнал обеспечивает работу исполнительного механизма 21. В двухпредельном варианте второй аналогичный задатчик настроен на разни ЕРх. , ) предельных значений контролируемых усилий. При контрол по нижнему пределу устройство работает как в однопредельном варианте. При кон роле по верхнему пределу сначала сра72батьюает задатчик по нижнe y пределу. Затем через штифт 2О рычагом 2 прир водится в действие задатчик верхнего предела, обеспечивающий работу исполительного механизма по верхнему преелу. При этом перемещение рычага 2 граничивает упор. Предложенное устройство позволяет за счет введения противодействующей пружины расширить диапазон контролируемых усилий, уменьшить погрешности от температуры и вибраций пружин (вычитание воздействий этих факторов). Изобретение обеспечит линейность силовой характеристики звена отрицательной жесткости и весьма малое влияние угла остановки магнита на величину задаваемого усилия, простоту получения нулевой жесткости задатчика. В итоге повышается точность срабатываемого устройства на заданное усилие. При использовании пневматических исполнительных, механизмов ограничительный упор 16 рычага целесообразно выполнить в виде пневматической заслонки. Формула изобретер1ия Устройство для контроля усилия, содержащее корпус, прижимньй задатчик усилия, рычаг с ограничительным ударом, связанный с силопередающей тйгой, комбинированный штьфь, преобразователь перемещения, отличающееся тем, что, с целью. повышения точности контроля и расширения Диапазона контролируемых усилий оно снабжено противодействующей пружиной и узлом отрицательной жесткости, выполненным в виде ферромагнитного кольца и постоянного магнита на оси, причем противодействующая пружина связана с пружинным задатчиком усилия, а постоянный магнит размещен с зазором в ферромагнитном кольце, при этом ограничительньй упор рычага выполнен в виде заслонки преобразователя перемещений. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Браславский Д. А., Приборы и датчики летательных аппаратов, М,, Машиностроение, 197О, с. 31. 2.Авторское свидетельство СССР № 466409, G01 U 1/08, 1974 (прототип).