Гидравлический динамометр Советский патент 1981 года по МПК G01L1/02 

Изобретение относится к устройствам для замера усилий с помощью преобразователей усилия в давление рабочей жидкости - динамометров с гидравлической передачей и быть применено в тех областях техники,где требуется измерение усилия при эксплуатации в широком диапазоне темпера туры окружающей среды. Известен динамометр с гидравличес кой передачей, содержащий корпус с рабочей полостью и поршнем 1. Однако такой |цинамометр не обеспечивает требуемой точности измерения. Наиболее близким к предлагаемому является гидравлический динамометр, содержащий корпус с рабочей хидкостью и замкнутой рабочей полостью, образованной корпусом, рабочим и ком пенсирующим поршнями со штоками, и канал соединения с манометром 23. Недостатком известного гидравли-. ческого динамометра является низкая точность измерения. Цель изобретения - повышение точности измерения за счет уменьшения . влияния изменений температуры рабочей жидкости. Указанная цель достигается за счет того, что в устройство введен дополнительный уплотненный дифференциальный поршень со штоком, а в корпусе выполнены дополнительная полость, диаметром превышатэщая диаметр компенсирующего поршня, и два дополнительных канала, один из которых связан с Полостью, образованной компенсирующим поршнем и штоком дополнительного дифференциального поршня, причем в дополнительной полости установлен дополнительный уплотненный дифференциальный поршень со штоком, входящим в рабочую полость и контактируквдим с компенсирующим поршнем,, образующий с дополнительной полостью компенсирующий силовой цилиндр, при этом замкнутая штоковая полость компенсирукхдего цилиндра заполнена рабочей жидкостью, а замкнутая поршневая полость компенсирующего цилиндра заполнена газом и связана с другим дополнительным каналом корпуса. На чертеже схематически представлен гидравлический динамометр. Гидравлический динамометр содержит корпус 1 с рабочей полостью 2 и соосной с ней дополнительной полостью 3. В рабочей полости установ

лены рабочий поршень 4 и компенсирукхций поршень 5, образунмцие поршневую полость 6. Дополнительный уплотненный дифференциальный поршень 7 своим поршнем 8 расположен в полос-. ти 3, а штоком 9 входит в рабочую полость 2, образуя компенсирующий хзиловой- цилиндр 10 с дополнительными штоковой полостью 11 и поршневой полостью 12.

Штоковая полость 11 заполнена рабочей жидкостью 13, а полость 12 сжатым газом, усилие от давления которого на поршень 8 превышает максимальное измеряемое усилие, прикладываемое к рабочему поршню 4 со штоком 14 Компенсирующий поршень 5 имеет шток 15.

Компенсируквдий поршень 5 и шток 9 находятся в контакте. Образованная между ними и рабочей полостью 2 промежуточная полость 16 имеет канал 17 для подсоединения контрольного источника давления (на чертеже не показан Поршневая полость б снабжена каналом 18 и соединена с манометром 19 дицамометра гидравлической передачей 20,

Усилие от элемента механизма рабочим поршнем 4 преобразуется в давление, величина которого измеряется манометром 19. Это давление воздейству ет на компенсирующий поршень 5 и в виде усилия передается штоку 9, находящемуся с ним в контакте. Однако это усилие не приводит к перемещению дополнительного уплотненного дифференциального поршня 7, поскольку усилие от давления газа в полости 12 пр вышает его. Излишние усилия, создаваемые давлением газа, воспринимаются рабочей жидкостью, заполняющей полость 11.

При снижении (повышении) температуры объем рабочей жидкости в .полости бив линиях гидравлической передачи 20 уменьшается (увеличивается), что при неподвижном компенсирующем поршне 5 приводит к перемещению рабочего поршня 4 и к изменению положения механизма, передающего к нему усилие. Однако вследствие снижения (повыызния) температуры рабочей жидкости в половти11 ее объем также уменьшается (увеличивается). Это приводит к перемещению дополнительного поршня 7 и, следовательно, компенсируюйего поршня 5 в сторону поршня 4, благодаря чему обеспечивается компенсация температурного изменения объема рабочей жидкости в динамометре . Влияние сжимаемости рабочей жидкости при этом незначительно и может быть полностью устранено соответствующим выбором объема штоковой полости . Для улучшения условий эксплуатации периодическая проверка нанометров производится пйдачей рабочей жидкости от источника контрольного давления в канал 17 при зафиксированном поршне 4 или механизма, передающего усилие. Контрольное давление жидкости через компенсирующий поршень 5 передае1ся рабочей жидкостьюДинамометра и измеряется манометром 19. Поршень 7 при этом остается на месте.

Компенсирующий гидроцилиндр, образованный частью рабочей полости 2,

дополнительной полости 3, дифференциальным уп.лотненным поршнем 7, а также входящим -в эту часть рабочей полости 2 компенсирующим поршнем 5, при необходимости может быть выполнен в

виде отдельного агрегата и соединен каналом с рабочей полостью 2 или с гидравлической передачей 20. При этом диаметр штока 9 может быть выбран произвольным с условием обеспечения

равенства, компенсируемого объема объему деформации рабочей жидкости.

Формула изобретения

Гидравлический динамометр, содержащий корпус с рабочей жидкостью и замкнутой рабочей полостью, образованной корпусом, рабочим и компенсирующим поршнями со штоками, и канал соединения с манометром, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет уменьшения влияния изменений температуры рабочей жидкости, в него введен до5 полнителььллй уплотненный дифференциальный поршень со штоком, а в корпусе, выполнены дополнительная полость, . диаметром превышающая диаметр компенсирующего поршня, и два- дополнительных канала, один из которых связан с полостью, образованной компенсирующим поршнем и штоком дополнительного , дифференциального поршня, причем в .дополнительной полости установлен

г дополнительный уплотненный дифференциальный поршень со штоком, входящим в рЬбочую полость и контактирующим с компенсирующим поршнем, образукщий с дополнительной полостью компенсирующий силовой цилиндр, при этом замкнутая штоковая полость компенсирукядего цилиндра заполнена рабочей жидкостью, а замкнутая поршневая полость компенсирующего цилиндра заполнена газом и , связана с другим дополнительным канаом корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Скубачевский Г.С. Авиационные газотурбинные двигатели. М., Машиностроение, 1974, с. 35, рис. 12.07.

2.Патент Франции, 2079677,

кл. G (31 L 1/00, 11.03.70 (прототип).