Устройство для тарировки датчиков, например сил трения сыпучих материалов Советский патент 1980 года по МПК G01L25/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТАРИРОВКИ ДАТЧИКОВ,

НАПРИМЕР, СИЛ ТРЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для тарировки датчиков, например, сил трения сыпучих материалов. Устройство по основному авторскому свидетельству t 484422 состоит из корпуса с размещенными на нен механизмами горизонтальной и вертикальной нагрузок, опорной плиты, связанной с корпусом вертикальной ракюй, к которой крепится тарируемый датчик, и эластичного цилиндрическо го вкладыша, вставленного в жесткую гильзу, которая в свою очередь уста новлена на поршне гидроцилиндра мех низма вертикальной нагрузки. Тариру мый датчик устанавливается в опорную плиту заподлицо с ее нижней поверхностью. На шток поршня устана вкладыш с исследуемым видом грунта, и подачей давления в и гидроцилиндр передается ряд ступенчатых вертикальных нагрузок на датчик и опорную плиту. Механизм горизонтальной нагрузки при этом смещает вкладыш относительно поверхностей датчика и торца поршня гидроцилиндра {. Однако известное устройство имеет невысокие эксплуатационные показатели, которые 3 характеризуются высокими значениями сил трения грунта о поверхность опорной плиты и . торец штока гидроцилиндра, а также возможность тарировки датчиков только на сухом грунте, так как при работе с влагонасьоценным грунтом происходит утечка жидкости из-под гофрированного цилиндра. Целью изобретения является расширение диапазона и уменьшение погрешности тарировки датчиков. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введена кассета, выполненная в виде диска с шариками и установленная между поршнем механизма вертикальной нагрузки и жесткой гильзой,а также тем, что сопряженная с эластичным вкладышем поверхность жесткой гильзы выполнена в виде усеченного конуса с днищем. На фиг. 1 изображено устройство, поперечный разрез; на фиг. 2 - кассета с шариками, вид сверху. Устройство состоит из корпуса 1, в нижней части которого размещен механизм вертикальной нагрузки, представляющий собой гидроцилиндр 2 с поршнем 3. Давление в цилиндре создается перемещением штока 4. На верхнем торце поршня свободно устано лена кассета 5 с шариками б, на которой расположена гильза 7 с днищем 8 и эластичнЕлм вкладышем, заполненная грунтом 9. Наружная поверхность гильзы через толкатель и динамометр связана с механизмом 10 горизонталь ой нагрузки. Тарируемый датчик 11 устанавливае ся в опорную плиту 12 заподлицо с ее нижней поверхностью. Опорная плит крепится к раме 13, связанной с корпусом стойками 14. Давление в гидроцилиндре контролируется манометром 15. Устройство работает следую1аим образом. На поршень 3 гидроцилиндра 2 уста навливается по центру кассета 5, на выступающие из нее шарики 6 опускается гильза 7 с вкладышем, заполненная грунтом 9, увлажненным водой или глинистым раствором заданной консистенции. Затем на грунт опускается датчик 11, установленный в опорной плите 12, и скрепляется через раму 13 и стойки 14 с корпусом 1. Перемещением штока 4 в гидроцилин дре 2 обеспечивается нужное давление которое передается через грунт датчику 11. С помощью механизма 10 горизонтальной нагрузки создается усилие, необходимое для перемещения гильзы 7, равное сумме сил трени я, которая состоит из силы трения сколь жения грунта по поверхности датчика 11 и равной ей силы трения скольжения грунта по поверхности опорной пл ты (площадь датчика выбирается равно контактирующей с грунтом площади опорной плиты 12) плюс сила трения качения гильзы 7 (через шарики 6 кас сеты 5) по торцу поршня 3, которая составляет 2% от сил трения скольжения. Последние две составляющих определяются при предварительной тарировке и являются постоянной величино для данного устройства. Таким образо в результате снижения балластных сил трения почти вдвое предлагаемое устройство позволяет расширить пределы тарировки датчиков треНия на 50% и соответственно увеличивает коэффициент полезного действия данного механизма Наличие дница 8 в гильзе 7 исключает самопроизвольные протечки жидкости из грунта при тарировке с большой временной выдержкой, а конусность внутренней поверхности гильзы, обращенная уиирением к датчику, сникает погрешность в передаче данпения от влияния бокового трения грунта о стенки эластичного гофрированного вклгидыиа. Тарировку датчика трения проводят при различных значениях нормального давления грунта, контролируемого манометром 15, после чего строят зависимости силы трения от давления и относительной деформации датчика, по которым также определяется и коэффицие гт трения материала датчика о грунт. Оормула изобретения 1,Устройство для тарировки датчиков, например, сил трения сыпучих материалов по авт. св. f 484422, о .т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона тарировки, в него введе а кассета, выполненная в виде диска с шариками и установленная между поршнем механизма вертикальной н.грузки и жесткой гильзой, 2.Устройство по п, 1, отличающееся тем, что, с целью уменьшения погрешности тарировки, сопряженная с эластичным вкладышем поверхность жесткой гильзы выполнена в виде усеченного конуса с днищем. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР № 484422, кл, G 01 L 25/00, 21.03.74 (прототип).

/5.