Устройство для измерения динамических нагрузок

Устройство для измерения динамических нагрузок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕ- . НИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК, содержащее компенсационную пнёвмокамеру, силопержцаюший щток, связанный с камерой при помощи мембраны, и чувствительный элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения путем разцеления вертикальных и горизонтальных составляющих нагрузки , чувствительный элемент выполнен в вице двух накрест лежащих балок с тензорезисторами, между которыми в конических выемках установлен шарик, причем концы одной балки жестко связаны с пневмокамерой, а концы другой балки - с сил one ре дающим щтоком.Q

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSU ÄÄ1 006940

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ .ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3266509/18-10 (22 ) 31.03.81 (46) 23.03.83 Бюл. l4 11 (72) Д. У. Мыркалыков, В. М. Картовенко и К. Д. Буцанов (71) Московский орцена Труцового Красного Знамени текстильный институт им. А. И. Косыгина (53) 531.781 (088.8) (56) 1. Картисский Я. Н. Вибрация и . шум в текстильной и легкой промышленности. М., "Легкая инцусгрия, 1974, с. 186-198.

2. Кац С. М. Балансирные цинамометры цля измерения врашаюшегося момента. М.-Л., Госуцарственное энергетическое из-во, 1962, с. 87-88 (проготип).

ping G 01 t„1/04; G 01 L 1/22 (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК, соцержашее компенсационную пневмокамеру, силаперецаюший шток, связанный с каме рой нри помощи мембраны, и чувствительный элемент, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем разцеления вертикальных и горизонтальных составляющих нагрузки, чувствительный элемент выполнен в вице цвух накрест лежащих балок с тензорезисторами, межцу которыми в конических выемках установлен шарик, причем концы оцной балки жестко свя-: заны с пневмокамерой, а концы цругой балки - с силоперецаюшим штоком.

1 10069

Изобретение относится к устройствам пля измерения пинамическйх нагрузок, а именно к силоизмерителям пля измерения динамических нагрузок, нерепава ьмых оборудованием на основание, напри мер, сушильной барабанной машиной на межэтажное перекрытие и любым другим оборудованием, имеющим большой вес, и может быть использовано как при проведении научно-исследовательских работ ID по определению вибропинамического воздействия оборудования на основание> так и на машиностроительных заводах пля определения динамических характеристик создаваемых машин. 15

Известен силоизмеритель, состоящий из вертикального стержня, приваренного к основанию, прикрепленному анкерными болтами к полу. На верхнем конце стержня имеется коническая выемка, в которую щ положен шарик. На шарик опирается болт с конической выемкой на нижнем. конце, ввернутый в лапу станка. На стержень наклеены тензопатчики в двух взаимно, перпендикулярных плоскостях 1 j .

Основными недостатками этой конструкции силоизмерителей являются ниэ»кая чувствительность и большие габарит ные размеры по высоте.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство. пля измерения усилий, содержащее компенсационную пневмоиамеру, силопередаюший шток, связанный с камерой при помощи мембраны, и чувствительный эле» мент (2) .

М

Недостатком известного датчика является низкая точность измерения.

Целью изобретения является повышение точности измерения путем разделения вертикальных и горизонтальных сосгавля Щ юших нагрузки.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем компенсационную пневмокамеру, силоперепаюший шток, связанный с камерой при помоши мембраны, и чувствительный элемент, чувствительный элемент выполнен в вице двух накрест лежащих балок с тенэорезисторами, между которыми в конических вы» емках установлен шарик, причем концы одной балки жестко связаны с пневмокамерой, а концы другой балки - с силопереааюшим штоком.

На фиг. 1 изображена конструкция силоизмерителя; на фиг. 2 - схема упругого элемента силоизмерителя.

Устройство пля измерения динамических нагрузок (фиг, 1) содержит пневмо40 2 камеру 1, внутри которой установлен упругий элемент, препставляюи;ий собой пве накрест лежащие балки 2 и 3, между которыми в конических выемках 4 установлен шарик 5 пля передачи нагрузки or верхней балки 2 к нижней балке 3, при-. чем балка 3 смонтирована на основании корпуса 6 пневматической камеры 1, а вторая балка 2 - на нижнем конце штока 7, причем верхний конец штока 7 жестко закреплен в лапу оборудования 8, На балках 2 и 3 наклеены тензопатчики

9-11 (фиг. 2).

Для измерения нагрузок силоизмерители устанавливаются поп оборудованием в лапах машины 8, затем в пневматическую камеру 1 каждого силоиэмерителя подается воздух поп определенным давлением, причем величина давления воздуха берется такой, чтобы усилия на штоках 7 пневмокамер 1 уравновешивали вес оборупования. В этом случае вес оборудования воспринимает давление сжатого воздуха в пневмокамерах, а упругие элементы находятся в свободном или частично нагруженном состоянии.

При работе оборудования динамические усилия, передаваемые им на основание, будут восприниматься частично давлением сжатого воздуха в пневмокамерах 1 и упругими элементами силоизмерителей. Причем величины усилий, воспринимаемые сжатым воздухом и упругими элементами силоизмерителей, бупут обратно пропорциональны их жесткости. Благодаря большой податливости сжатого воздуха и малых перемещений штоков 7 пневмокамер 1 (0,5-1,0 мкм) динамическая нагрузка будет восприниматься упругими элементами силоизмерителей. Причем предлагаемая оригинальная конструкция упругого элемента посредством наклеенных. на него тензодатчиков 9-11 позволяет фиксировать нагрузки в трех взаимно перпенпикуJIBpHblx направлениях одновременно (фиг; 2), Вертикальная составляющая пинамиче« ской нагрузки, передаваемой оборудованием на основание, воспринимается одновременно двумя балками 2 и 3 и вызывает деформации их в направлении оси, что фиксируется посредством тензопат чиков 9.

Горизонтальные составляющие динами,ческой нагрузки по осям Х и У воспринимаются балками 3 и 2, а их пефор3 1006940 мации в направлении. осей Х и У фикси- руются соответетвенно тензодатчикаЙи11 и 10, Составитель Н. Вовчик

Редактор Л. Гратилло ТехредМ. Коштура oppezrop В.Бутяга

Заказ 2124/64 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 деформации балок являются взаимно несвязанными, что позволяет выделить каждую составляющую динамической sar рузки по отдельности.

Преимушествами предлагаемого сила измерителя являются высокая чувствительность и точность измерений, которые достигаются уравновешиванием статической нагрузки (веса оборудования), давлением сжатого воздуха на штоках пневмо камер и. освобождением упругих элемен тов силоизмерителей от ее воздействия.