Устройство для измерения деформаций и прогибов конструкций Советский патент 1980 года по МПК G01B5/30 

закреплено на оси барабана, а ведомое - на оси потенциометрического преобразователя.

На чертеже схематически изображено устройство для измерения деформаций и прогибов конструкций, общий вид.

Устройство для измерения деформаций и прогибов конструкций состоит из корпуса 1, в котором установлен многооборотный потенциометрический преобразователь 2, соединенный с чувствительным элементом, выполненным в виде барабан-а 3 с намотанной на него струной 4, один конец которой закрепляется на конструкции 5, а другой укреплен на барабане. Преобразователь 2 соединен с барабаном 3 кинематической цепью, например, зубчатыми колесами 6, 7 и фрикционной муфтой 8. Муфта 8 выполнена за одно целое с барабаном 3 и. применяется в качестве предохранительной.

Для устранения мертвого хода в зубчатой передаче на оси преобразователя 2 установлено зубчатое колесо 7 с выборкой мертвого хода. Передаточное число зубчатой передачи определяется диапазоном измеряемых перемещений и деформаций и конструкцие используемого потенциометрического преобразователя, в частности, рабочи числом оборотов движка преобразователя.

На оси 9 зубчатой передачи установлены барабан 3 с муфтой 8, ведущее зубчатое колесо б и жестко закреплена цилиндрического типа шкала 10 углов поворота барабана. По этой шкале, на которой нанесены деления, (например, в градусах или нелинейных величинах) производится отсчет угла поворота или линейного перемещения барабана 3, На этой же оси 9 жестко насажен поводок 11 с цевкой который кинематически связан с мальтийским крестом 12, закрепленным на оси 13, причем к мальтийскому кресту 12 жестко крепится цилиндрического типа шкала 14 чисел оборотов барабана 3.

Число полных оборотов барабана 3 зависит от числа пазов мальтийского Креста 12. В пазах установлены ограничители хода в виде эластичных вкладышей 15, смягчающих удары, возможные при работе устройства. Длина вклдышей выбирается в соответствии с неойходимым углом стопорения оси 9. На шкале 14 укреплены два регулируемых кулачковых привода 16 и 17, которые своими выступами соприкасаются с приводными эл«ементами концевых выключателей 18. Концевые выключатели .18 установлены в корпусе 1 рядом со шкалой 14.

Для визуального отсчета показаний по шкалам 10 и 14 в корпусе 1 имеется окно с визиром 19. Корпус 1

жестко крепится к штанге 20, на другом конце которой имеется основание 21 с юстировочными винтами 22, карданом 23 и резинометаллической шайбой 24. На штанге 20 возле основания 21 крепится штепсельный разъем 25 для подключения потенциометрического преобразователя 2 к указывающему прибору (на Чертеже не показан) . Для создания натяжения струны 4 на ней подвешивается груз 26.

Устройство работает следующим образом.

Шайбу 24 жестко крепят (например, при помощи клея) к поверхности испытуемой конструкции 5, а винтами 22 выставляют штангу 20 на требуемый угол, в соответствии с программой испытаний кулачковые приводы 16 и 17 устанавливают против заданных делений шкалы 14 и жёстко фиксируют. Для ограничения чисел оборотов барабана и предотвращения поломок механизма при повороте мальтийского креста 12 на угол, больший заданного угла, между кулачковыми приводами 16 и 17 в пазы мальтийского креста устанавливают вкладыши 15. На барабан 3 наматывают два или три витка струны 4, один конец которой крепится к деформирующейся поверхности конструкции 5 а на другом конце подвешивается груз 26. При воздействии внешних сил объект измерения деформируется, в результате чего меняется расстояние между его поверхностями, струна 4 начинает перемещаться, поворачивая барабан 3 на некоторый угол, пропорциональный деформации. От барабана 3 вращение передается шкале 10 углов поворота барабана через ось 9. Вращение оси 9 передается через мальтийский крест 12 шкале 14 чисел оборотов и через зубчатые колеса 6, 7 преобразователю 2.

При вращении оси преобразователя 2 формируется измерительный сигнал, пропорциональный деформации. Отсчет угла поворота барабана 3 производят по показанию шкалы 10. После завершения одного оборота барабана 3 цевка поводка 11 вступает в зацепление с мальтийским крестом 12 (то есть входит в паз мальтийского креста) и поворачивает его на угол, определяющийся числом пазов этого креста. Шкала 14 также, как и мальтийский крест 12, получает прерывистое движение. По шкале 14 и производят отсчет количества оборотов барабана 3. Если программой предусмотрено реверсирование, то механизм устройства позволяет обратное вращение барабана. В случае поломки испытуемой конструкции 5, неисправностях испытательного стенда или нарушениях режима испытаний вращение барабана продолжается до тех пор, пока один из кулачковых