Силоизмерительный стакан для прокатных станов Советский патент 1953 года по МПК B21B38/08 G01L1/04 

Предметом ..изобретения является силоизмерительный стакан для прокатных станов с четырьмя или большим количеством измерительных элементов (катушек или конденсаторов), распределенных по периметру стакана.

Известные стаканы подобного рода не обеспечивают требуемой точности измерений при неравномерном приложении нагрузки на стакан.

В предлагаемом стакане указанный недостаток устраняется благодаря включению измерительных элементов по схеме моста.

На фиг. 1 и 2 приведены две проекции одного из вариантов предлагаемрго силоизмерительного стакана; на фиг. 3-его электрическая схема; на фиг. 4 и 5-второй вариант силоизмерительного стакана в двух проекциях.

Предлагаемый силоизмерительный стакан выполнен в виде цилиндра 1 (фиг. 1 и 2) с фланцем 2, несущим на распорных стержнях 3 кольцо 4. На фланце 2, являющемся базой прибора, и кольце 4 укреплены симметрично вокруг стакана катушки 5

измерительных элементов. Между каждой парой катущек 5, расположенных в два ряда по высоте, устанавливаются стальные якори б, жестко связанные со стаканом.

Фланец 2 и кольцо 4 могут также быть расположены во внутренне части стакана 1.

Катушки 5 измерительных элементов включены в мостовую схему (фиг. 3), питаемую переменным током стабилизированного напряжения; в диагональ ее включается указательный прибор 7. Каждое плечо моста составляют две катушки измерительных элементов, расположенных диаметрально противоположно в одном из рядов (верхнем или нижнем).

Предлагаемый силоизмерительный стакан действует следующим образом.

При строго центральном и равномерном приложении нагрузки якори 6, вследствие деформации стакана переместятся в зазорах между катушками. Приближаясь к нижним катушкам, они будут вызывать увеличение индуктивного сопротивления последних и соответственно уменьшение индуктивного сопротивления верхних катушек. Одновременная разбалансировка всех четырех плеч моста вызовет появление в его диагонали тока и отклонение стрелки указательного прибора.

При эксцентричном приложении нагрузки, вызванном, например, несовпадением центра опорной поверхности нажимного винта с осью стакана, или перекосом опорных поверхностей, между которыми располагается стакан, последний будет испытывать неравномерное сжатие (или сжатие и изгиб). Однако благодаря диаметрально противоположному расположению катушек, составляющих каждое плечо моста, изменения их индуктивных сопротивлений при искажении деформации стакана взаимно компенсируются и суммарное индуктивное сопротивление плеча будет зависеть только от средней деформации сжатия стакана.

Для устранения погрешности от диаметральных деформаций стакана может быть применена конструкция стакана, изображенная на фиг. 4 и 5. В этой конструкции к измерительным элементам, расположенным по наружному или внутреннему периметру цилиндра 1, добавляются парные измерительные элементы, расположенные но противоположному периметру. Каждое плечо датчика в этом случае составляют соединенные последовательно четыре катушки, расположенные в одном ряду (верхнем или нижнем) и диаметрально противоположные друг другу.

При отсутствии диаметральной деформации датчик будет работать так же, как и при расположении их на фиг, I и 2. При появлении диаметральной деформации стакана (например, при выпучивании вследствие приложения большей нагрузки к центральной части опорной поверхности стакана) перемеш;ения якорей парных измерительных элементов на внешнем и внутреннем периметрах стакана будут взаимно компенсироваться, а следовательно, будут погашаться и вызванные этими перемещениями якорей изменения индуктивных сопротивлений соответствующих катушек. Суммарное же индуктивное сопротивление плеча будет зависеть только от осевой деформации сжатия.

Поскольку при данном расположении измерительных элементов пары катушек внутреннего и внешнего периметров соединены между собой по схеме аналогичной фиг. 3, такой силоизмерительный стакан остается нечувствительным и к эксцентричному приложению нагрузки.

Применение вместо онисанных индуктивных датчиков - датчиков емкостного типа, никаких принципиальных изменений в конструкцию предлагаемого устройства не вносит. В этом случае необходимо лишь заменить индуктивные датчики конденсаторами.

Предмет изобретения

Силоизмерительный стакан для нрокатных станов с четырьмя или большим количеством измерительных элементов (катушек индуктивности или конденсаторов), распределенных по периметру стакана, отличающийся тем, что, с целью устранения погрешностей в показаниях при неравномерном приложении нагрузки, измерительные элементы включены по схеме моста,

3

№ 94cSl.

Фиг. 1

Разрез по flOb

№ 94Si:

-4 Фиг, 2

Фиг. 3

vo /2