Устройство для измерения силы Советский патент 1980 года по МПК G01L1/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ -- 1 . Изобретение относится к силоиЗмерительной технике и может быть использовано для измерения siraicortieременных усилий, например, силы тяг двигателей, работатцнх в прямом режиме и в режиме реверса, Известно устройство для измерени силы, содержащее измерительный преобразователь силы с сйловосприиимающей цепью и опорой, и регистрирующее устройство 1.-. Известно также устройство для измерения силы/ содержащее измерительный преобразователь силы с сило воспринимающей цепью и опорой и рег стрирующее «устройство 2, Недостатком этих устройств являе ся то, что они не обеспечив1ают возможность измерения знакопеременных сил в широком диапазоне. Цель изобретения - расширение диапазона измерения знакопёрёМёйМйх сил и повьпиение точности измерения. Эта цель достигается тем что устройство для измерения силы снабж но укрепленным на опоре задатчиком силы регулируемой величины и направ пения, включенным в сйловосйрйнимаю

1т-т.ё-ш щую цепь, и системой управления з& датчиком силы. Задатчик силы выполнен в виде гидроцилиндра двойного действия и автоматического задатчика давления с переключателем, соединяющим полости цилиндра с задатчиком давления. На фиг. 1 и 2 изображены принципиальная схема стенда для измерения силы тяги двигателя в двух проекциях; на фиг 3 - принципиальная блоксхема устройства. Стенд для измерения силы тяги двигателя содержит несущие элементы 1, 2 для подвижного крепления двигателя 3 на станине 4, на которой жестко укреплены опоры В, 6. На опоре 5 укреплен измерительный преобразователь 7 силы и гидроцилиндр 8 двойного действия, включенный в силовоспрйнимающую цепь, передающую силу тяги двигателя от цапфы 9 двигателя 3 к измерительному преобразователю 7 силы и далее к опоре 5. С противоположной стороны цапфы 9 размещены образцовый динамометр 10 и гидродомкрат 11, иcпoльзye aлe для градуировки силоизмеритёльного устройства. Полости гидроцилиндра 8 соединены с системой управления 12.

Гидроцилиндр двойного действия содержит укрепленный, на опоре 5 корпус 13, в котором размещен поршень 14 со штоками 15, 16. Полости 17, 18 корпуса цилиндра через гидравлический переключатель 19 соединны с автоматическим задатчиком 20 давления или со сливом, Автоматический эадатчик давления выполнен, , s виде гидравлически крмШйсацйбйноЙ меслозй и поршень которой через раму 21с выступамя 22 нагружают с помощью приводов 23 эталонными грузами 24, 25,

Гидравлическим переключателем 19 и приводами 23 управляют переключателем 26 ступеней.давления, приводамым в действие сигналом, поступаиощим через преобразователь 27 с выхо измерительного преобразователя 7 силы или с помощь.ю блока 28 ручного управления. Выходной сигнал с измерительного преобразователя 7 силы регистрируется регистрирующим устроством 29, в качестве которого может быть 1/спользован и показываювшй прибор.

Работает устройство следующим об разом,

С помощью переключателя 26 приводят в действие тот или иной привод 23, накладывает или снимает с рамы 21 груз 24 соответствующей величины, нагружая или рй31ружая тем самим поганеньэадатчика 20 давления. При этом изменяется давление автоматического эаДе1тчика давления на величину, пропорционашьную весу эталонного груза 24, которое передается в полость 17 или 18 гидроцилиндра 8 через переключатель 19,

При воздействийизмеряемым усилием Т на измерительный преобразователь 7 силы выходной сигнал с поел ё дне го isospac тает , 1ЕсЙйГ1ГШШ йййа сжимающего усилия Т достигла предельного для данного типа преобразователя 7 значения, срабаты вает переключатель 26 и накладывает груз 24 на раму 21. Давление в автоматическом задатчике 20 скачком возрастает на определенную величину, ЭтЬ ЙгСВление поступает в полость 18 гидроцилиндра 8 и компенсирует часть измеряемого усилия Р , раз1Т5ужая при этом измерительный преобразователь 7 силы. Если в.еличииа измеряемого усилия Р продолжает возрастать, то onn jjiHiatt цдклр грузки измерительного преобразова tejifl СИЛЫ с помощью тидроцилиндра 8 повторяется. Таким образом, с помощью данного устройства можно замерить значения величи н убилиЙ, намного превышгиощих предельно дой стййую ДЛЯ данного изйёфй ёЛ6йЬго преобразователя силы величину.

Если Направление измеряемого усилия Р иэйеТйилось на противоположное, переключатель 26 изменяет полоя(ёнйе рабочего органа переключателя 19, и рабочая полость автоматического адатчика 20 давления соединится с полостью 17 ,гидроцилиндра. Создаваемое в этой полости давление, воздействуя на поршень 14, создает усилие. Направленное д сторону сжатия измерительного преобразователя 7 силы, обеспечивая работу .послед-него в заданном допустимом для него диапазоне усилий.

В процессе измерения силы можно проверять стабильность градуировочной характеристики устройства, ;Для чего с помощью блока 28 нагружгиот или разгружают на (эпределенн по величину поршень задатчика давления 20, создавая с помощью гидроцилиндра 8 нагрузку на измерительный преобразователь силы известных величины и направления. Благодаря этому обеспечивается возможность повьацения доотовериости результатов измерения.

О величине измеряемой силы Р судят по пбкаэаниям измерительного преобразователя 7 силы и величине и иаправлени1б усилия, соэМаваемого гидроцилиндром 8, которое пропор ционально весу грузов 24, нагружаюtanx поршень автоматического задатчика 20 давления.

Таким образом, П1Ж использовании изобретения Обеспешвается возможность измерения анакоперемеиных нагрузок t помбцью измерительного преобразователя силы, рассчитанного для работы, например, только на сжатие или только на растяжение. Диапазон измеряемых усилий при этом значительно npeBUitaiet предельное для данного гфеощрвзователя силы значение допустимых нагрузок.

Кроме того, обеспечивается мийИмиэациявеличины перемещения силовоспринимаюцей цепи, что также способствует повьшению точности измерения, особенно при испытаниях и ёобтВетсТВуюцих измерениях силы тяг двигателей.

Формула изобретения

1, Устройствь для измерения силы, со11ержа)11ее иэйбрительный преобразова;тель Сйл1( с силовоспринимаюцей цепью и опорой и регистрирующее устройство, е т л и чаю « ее с я тем, что, с ЦёЛыб расширения диапазона измерения, оно снабжено укреплеииым на опоре эадатчиком силы регулируемой величины и направления,. 1)(Л1оченнШ( в иловоспринимаюаогю