Устройство для измерения усилий Советский патент 1982 года по МПК G01L1/22 

(54) УСТРОЙСТВО Д.ПЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСИЛИЙ

1

Устройство относится к измерительной технике и .может быть использовано для измерения сил взаимодействия железнодорожного пути и подвижного состава.

Известно устройство для измерения силы, действующей на колесо, на спицах которого закреплены тензорезисторы 1.

Недостатком этого устройства является наличие погрешностей измерения, обусловленных цикличностью расположения тензорезисторов на упругом элементе, и невозможность одновременной регистрации вертикальных и горизонтальных сил.

Известно также устройство, в котором тензорезистору закреплены на перемычках между концентрическими отверстиями в ободе колеса 2.

В данном устройстве, благодаря расположению тензорезисторов вблизи контакта колеса с рельсом, уменьшены погрешности, возникающие при ударных нагрузках, например, на стыках рельс, однако и ему присущи недостатки вышеуказанного устройства.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство.

содержащее упругий элемент, выполненный в виде колеса, на внутренней поверхности обода которого расположен кольцевой тензорезистор 3.

Известное устройство обеспечивает возможность непрерывного измерения прикладываемого усилия. Однако одновременно измерять вертикальную и горизонтальную составляющие усилия, действующего на колесо железнодорожного вагона, это устройство не может.

10

Цель изобретения - обеспечение возможности одновременного измерения составляющих усилия, действующего на колесо железнодорожного вагона.

f / Поставленная цель достигается тем, что

15 упругий элемент выполнен с поперечным сечением профиля колеса железнодорожного вагона, в устройство введен второй кольцевой тензорезистор, размещенный на внутренней поверхности обода колеса, причем 20 тензорезисторы расположены соответственно на расстояниях, выбранных в пределах

и 22сГ обода

от его боковой поверхности со стороны гребня. На фиг. 1 схематически изображено устройство; на фиг. 2 - разрезы А-А и Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1. Устройство содержит упругий элемент, выполненный в виде колеса 1, на ободе 2 которого расположены кольцевые тензорезисторы 3 и 4, включенные в измерительные схемы с регистрирующими приборами 5. Колесо имеет гребень 6. Тензорезистор 3 расположен на расстоянии, равном - - ширины обода колеса от его боковой поверхности со стороны гребня. С его помощью измеряют вертикальную составляющую силы. Тензорезистор 4 расположен на расстоянии, равном -{4- - 2й ширины обода от той же боковой поверхности, и служит для измерения горизонтальной составляющей. Работа устройства заключается в следующем. Устройство в составе динамометрического вагона устанавливается на рельсы и балансируются измерительные мосты. При загрузке вагона и при движении его по рельсам возникает деформация колеса. Это приводит к изменению сопротивления тензорезисторов, что регистрируется соответствующими измерительными схемами. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования по определению мест расположения тензорезисторов показали, что для обеспечения возможности одновременного измерния горизонтальной и вертикальной составляющих силы при наименьщем их влиянии друг на друга тензорезисторы должны быть размещены в выщеуказанных зонах колеса. Формула изобретения Устройство для измерения усилий, содержащее упругий эле.мент, выполненный в виде колеса, на внутренней поверхности обода которого размещен кольцевой Тензорезистор, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности одновременного измерения вертикальной и горизонтальной составляющих усилия, действующего на колесо железнодорожного вагона, упругий элемент выполнен с поперечным сечением профиля колеса железнодорожного вагона, в устройство введен второй кольцевой Тензорезистор, размещенный на внутренней поверхности обода колеса, причем тензорезисторы расположены соответственно на расстояниях, выбранных в пределах n и щирины обода от его боковой поверхности со стороны гребня. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Труды Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. Вып. 511, 1974, с. 64. 2.Патент ФРГ № 2647505, кл. G 01 L 1/22, опублик. 1978. 3.Авторское свидетельство СССР № 369378, кл. G 01 L 1/22, 1973 (прототип).