Многокомпонентный динамометр

Многокомпонентный динамометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

„„SU„„1О) 5318

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ООЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5в 6 01 L 1/22 G 01 L 5/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 т еЗ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫПФ (21) 3293859/18-10 (22) 20.05.81 (46) 30.04.83. Бюл. К 16 (72) Т.H.ÄoèáðoBñêàÿ и В.И.Лагутин, (53) 531.781(088.8) (56) 1. авторское свидетельство СССР . $44313, кл. G 01 И 9/00, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

8 542926, кл. 6 01 И 9/00, 1974 (прототип). (54)(57) NH0f0K0Hf10HEHTH6tA gNHAM0METP содержащий центральный стержень и закрепленные на корпусе продольные уп.ругие элементы, соединенные своими консолями с центральным стержнем через упругие шарниры, крестообразно расположенные в поперечной плоскости, а также размещенные Фа упругих элементах и шарнирах тензорезисторы, отличающийся тем, что,.с целью. повышения точности измерения продольной силы, а также обеспечения измерения кратковременных нагрузок, в него введены упругие пластины с тензорезисторами, дополнительно, связывающие центральный стержень с консолями продольных упругих элементов и расположенные в поперечной плоскости, смещенной относительно плоскости упругих шарниров.

1015318

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении сил и моментов, действующих на модель в аэродинамических трубах. 5

Известен многокомпонентный динамометр, содержащий жесткое кольцо и центральный стержень, связанные упругими пластинами, крестообразно расположенными в поперечной плоскости, 10 корпус и продольные упругие элементы, соединяющие корпус с центральным стержнем, а также тензопреобразователи, размещенные на упругих элементах и пластинах (1 ) .

Недостатком известного динамометра является невысокая точность вследствие существенного взаимного влияния измеряемых усилий.

Наиболее близкий к предлагаемому 20 по технической сущности многокомпонентный динамометр содержит центральный стержень и взаимно перпендикулярные продольные упругие элементы, закрепленные на корпусе через промежу- 25 точное жесткое кольцо, размещенное посередине этих элементов, которые соединены с центральным стержнем через упругие шарниры, крестообразно расположенные в двух поперечных сечениях, а также размещенные на упругих элементах и шарнирах тензопреобразователи (2 ) .

Однако в этой конструкции недостаточная жесткость в поперечных направлениях является причиной влияния продольных изгибающих моментов на показания канала продольной силы. По этой же причине динамометр обладает невысокой собственной частотой, что не поз- 40 воляет применять его для измерения кратковременных нагрузок, Цель изобретения — повышение точности измерения продольной силы, а также обеспечение измерений кратковременных нагрузок.

Поставленная цель достигается .тем, что в многокомпонентный динамометр, содержащий центральный стержень и закрепленные на корпусе продольные упругие элементы, соединенные своими

50 консолями с центральным стержнем через упругие шарниры, крестообразно расположенные в поперечной плоскости, а также размещенные на упругих элементах и шарнирах тензорезисторы, введены упругие пластины с тензорезисторами, дополнительно связывающие центральный стержень с консолями продольных упругих элементов и расположенные в поперечной плоскости, смещенной относительно плоскости упругих шарниров.

На фиг.1 показан многокомпонентный динамометр, продольный разрез; на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3вид по стрелке Б на фиг.1.

Динамометр содержит центральный стержень 1, к которому прикладывается измеряемая нагрузка, корпус 2 и установленные на,нем продольные упругие элементы 3, выполненные в виде двух групп продольных плоских балок, плоскости которых ориентированы перпендикулярно друг другу. Обе группы баJIoK соединены жестким кольцом 4, одна группа имеет консольные балки с жесткими концами консолей 5, которые через упругие петлеобразные шарниры 6 соединены с центральным стержнем 1.

Указанные упругие шарниры 6 крестообразно расположены вокруг центрального стержня 1, а их места крепления к стержню 1 и консолям 5 продольных упругих элементов лежат в одной поперечной- плоскости. Консоли 5 продольных элементов и центральный стержень

1 дополнительно связаны упругими пластинами 7, крестообразно расположенными относительно центрального стержня и лежащими в поперечной плоскости, смещенной относительно. плоскости мест крепления упругих шарниров

6. На продольных упругих элементах 3, упругих шарнирах 6 и упругих пластинах 7 размещены тензорезисторы 8, включенные в плечи измерительных мостов.

Устройство работает следующим образом.

При приложении к центральному стержню 1 нагрузки продольная сила воспринимается упругими пластинами 7 и шарнирами 6. При этом тензорезисторы 8, размещенные на пластинах 7, включены в плечи измерительных мостов так, что измерительные мосты не реагируют на деформацию пластин под действием продольной силы. Тензорезисторы, размещенные на упругих шарнирах, включены в плечи измерительных мостов так, что измерительный мост реагирует только на продольную силу, преобразуя ее в пропорциональный величине силы электрический сигнал. Продольные моменты воспринимаются также пластинами 7 и шарнирами 6. Однако в силу указанных особенностей соединения тензорезисторов эти моменты измеряют только схемы, А-А

Риа 5 фиг. 2

Составитель В.Годзиковский

Редактор A.Îãàð Техред.О. Неце Корректор M.Koñòà

Заказ 3203/43 Тираж 873 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

3 !0153 собранные из тензорезисторов, размещенных на пластинах 7. При этом измерительная схема, собранная из тензорезисторов на вертикальных пластинах, выдает сигнал, пропорциональный моменту, действующему в плоскости чертежа, а на горизонтальных пластинах— сигнал, пропорциональный моменту, действующему в плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа и проходя-. 10 щей через продольную ось динамометра.

В силу повышенной жесткости к продольной силе и к продольным моментам продольных упругих элементов 3 тенаоререзисторы, размещенные на элементах 3,ts эти нагрузки практически не воспринимают.

Поперечные нагрузки .воспринимаются соответствующими продольными элеменI тами 3. При этом передняя группа ба- ув пок является нежесткой по отношению

18 ф

fc поперечной силе, перпендикулярной к плоскости чертежа, и используется для измерения этой силы. Соответственно задняя группа балок используется для измерения поперечной силы, лежащей в плоскости чертежа. Тензорезисторы 8, размещенные на продольных элементах 3, включаются в плечи измерительных мостов, например, следующим образом: верхний правый и. нижний левый — в одно плечо, а верхний левый и нижний правый — в другое. Для повы" шения чувствительности к измеряемым поперечным силам и снижения влияния неизмеряемых нагрузок продольные элементы 8 в месте расположения тензорезисторов выполнены с подрезами.

Конструктивные особенности динамометра обеспечивают повышение точности измерения и жесткости.