Силоизмерительное устройство Советский патент 1980 года по МПК G01L3/16 

(5 4) СИЛОИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

I

Изобретение относится к измерительной ехнике, в частности к измерению сил и моментов в стендовом исследовательском оборудовании, е

Известный балансирный динамометр измерителя крутящего момента, содержащий корпус динамометра, на котором закреплен рычаг с грузами, уравновешивающими силу, ПрОПОрЦИОНаЛЬ- . |Q ную измеряемому крутящему моменту, не обеспечивает требуемой точности измерения Ц .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является си- . лоизмерительное устройство, содержащее гидроцилиидр с поршнем, связанный с рЬчагом бсшансирного динамометра, отверстия подачи рабочей жидкости и основные окна стравлива- JQ ни я ее на слив, выполненные в гидроцилиндре и соединенные.с магистралями 2J.

К недостаткам устройства относится низкая точность измерения, 25

Цель изобретения заключается в повьаиении точности измерения.

Указанная цель Достигается за- счет того, что в него введен перек-лючатель, а в гидроцилиндре выполнеиЫ О

дополнительные стравливающие окна, соединенные магистралями с переключатепем и имекнцие геометрические размеры, отличные от основных.

На фиг, 1 изображена схема включения силоизмерительного элемента в механизм измерения крУтяючего момента редукторного балансирного типа; на фиг, 2 - силоизмерительное устройство и схема переключателя; на фиг, 3 - развертка сечения А-А по стравливающим основным и дополнительным окнам.

Редуктор 1 бешансирного динамокютра 2 через рычаг 3 воздействует на гидравл;ическое силоизмерительнОе устройство 4, Гидравлическое силоизмерительное устройство содержит гидроцилиндр 5, в который помещен поршень 6 на подшипниках 7, В камеры 8 и 9 межДу поршнем 6 и гидроцилиндром 5 через отверстия 10 и 11 подачи рабочей жидкости подают под давлением жидкость или газ, Для соединения .0 рычагом 3 поршень 6 снабжен шарниром Г2, для соединения со станиной 13 гидроцилиндр 5 имеет шарнир 14,

На боковой поверхности гидроцилиндра 5 выполнены стравливающие окна 15-16, Окна 18 прямоугольной

ормы, как и окна 15, но имеют в кружном направлении другой линейifc размера В с дёвШ нап М5ШШй pasMepH всех стравливающих окон осовных 15 и вспомогательных 18, 16 17, одинаковы и равны величине Oi , оизмеримой или равной ширине d поршня6,

Стравливающие окна 15-18 (наприер каждое в отдельности) связаны травливающими магистралями 19 и 20 с переключающим устройством 21, содержащим золотник 22 (клапан), который может соединять какое-то одно из окон 15-18 со сливом.

Жидкость под давлением поступает в камеры 8 и 9 через отверстия 10 и 11 гидравлического силоизмерительного устройства 4, Включают трансмиссию, вращающую редуктор 1, крутящий момент в котором требуется измерять.

В камерах 8 и 9 устанавливаетсяПерепад давления, пропорциональный Измеряемому крутящему моменту. Плавно изменяют режим работы трансмиссии, увеличивая, например, скорость вращения валов трансмиссии, При наступлении резонанса для сильной вибрации на каких-то определенных скоростях вращения производят переключение золотником 22 с одной стравливающей магистрали на другую, например, окно 15 отключают, а окно 18 включают или включают сразу оба окна 15 и 18. При . этом жесткость силоизмерительного устройства 4, а следовательно и всей системы резко изменяется, резонансный режим отодвигается, сни- ; жается уровень вибрации, а точность замера на этом режиме увеличивается. При наступлении ре.зонанса на других режимах работы трансьдассии произйодится переключение на прежнее с рабливающее окно или на окна 16, 17 другой формы (необходимо нагрузить и сгрузить сотни килограммов грузов обычно вручную).

При одной и той же измеряемой по перепаду давления в камерах 8 и 9 силе на поршне 6 в зависимости от размеров окон 15 и 18 будет разное смещение поршня 6, так как площадь от крыв аемо го поршнем окн а 15 должна быть примерно одинаковой для обеспечения того Же режима течения жидкости из камер 8 и 9.

Разное смещение поршня под действием одной и той же силы свидетельствует о разных податливостях устройства и о разньк его жесткостях в зависимости от размера стравливающего окна. Если, например, окно 5 18 вдвое меньше по ширине окна 15, то жесткость Силоизмерительного устройства с окном 18 примерно вдвое меньше жесткости- этого силоизмерительного устройства при открытом 0 окне 15.

Еще более меняются ха актерйстики, если окно имеет ромбовидное сечение. В этом случае меняется и

5 закон изменения площади проходного сечения (квадратная зависимость вместо линейной).

Для окна 17 зависимость .воспринимаемой силы в функции смещения поршня характеризуется тригонометрическими функциями. Подбирая стравливающие окна сложной формы, можно обеспечить безрезонансные режимы работы трансмиссии на большей части рабочих оборотов без переключения

5 стравливающих отверстий.

Формула изобретения

Силоизмерительное устройство, содержащее гидроцилиндр с поршнем, связанный с рычагом балансирного динамометра, отверстия подача рабочей жидкости и основные окна

стравливания ее на слив, выполненные в гидроцилиндре и соединенные с магистралями, отличающ е ее я тем, что, с целью повьишения точности измерения, в него

введен переключатель, а в гидроцилиндре выполнены дополнительные стравливающие окна, соединенные магистралями с переключателем и имеющие геометрические размеры, отличные от основных.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

момента. Тосэнергоиздат, М,, 1962. с. 40-41,

2.Патент; Японии 46-32995, кл. IIIC-22, опублик, 1971 (прототип) ,