Измеритель изгибающих моментов

Измеритель изгибающих моментов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ИЗМЕРИТЕЛЬ ИЗГИБАЮЩИХ МОМЕНТОВ , содержащий основание, три регулируемые Опоры и два расположенных между опорами измерительных сопла, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен двумя штоками .с цапфами, установленными с возможностью перемещения перпендикулярно основанию и предназначенными для контактирования с контролируемой поверхностью и консольно закрепленными на штоках планками, в которых выполнены сквозные пазы для установки с возможностью перемещения измерительных сопл, и соединенными с основанием через шарниры двумя {«ачагами, одни концы которых служат заслонкг1МИ для сопл, вторые концы опираются на цапфы, а отношение расстояний от оси каждого сопла до оси поворота соответствующего {нлчага к расстоянию от оси пово-с рота того же рычага, ао штока, на ко- ® (Л торый этот рычаг опирается, равно коэффициенту Пуассона.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1052860 А

4 01 В 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.:

I к р / 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3452561/25-28 (22) 15.06 ° 82 (46) 07 ° 11.83 Вюл. М 41 (72) 3.У. Дадамухамедов, N.UI,Дышель и С.Ю.Компанцев и О.Н.Чекин (71) Институт механики AH украинской

CCP (53) 531.717.1(088.8) (56) 1. Неразрушающий контроль материалов и элементов конструкций. Под редакцией A.Н.Гузя., "Наукова думка", 1981, с. 213, рис. 4. 17б.

2. Авторское свидетельство СССР

М 896408, кл. 0 01 В 13/00, 1976. (прототип). (54)(57) ИЗМЕРИТЕЛЬ ИЗГИБАЮЩИХ МОМЕНТОВ, содержащий основание, три регулируемые опоры и два расположенных

:между опорами измерительных сопла, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен двумя штоками с цапфами» установленными с возможностью перемещения перпендикулярно основанию и предназначенными для контактирования с контролируемой поверхностью н консольно закрепленными на штоках планками, в которых выполнены сквозные пазы для установки с возможностью перемещения измерительных сопл, и соединенными с основанием через шарниры двумя рычагами, одни концы которых служат заслонками для сопл, вторые концы опираются на цапфы, а отношение расстояний от оси каждого сопла до оси поворота соответствующего рычага к расстоянию от оси пово-с: рота того же рычага до штока, на ко- Е торый этот рычаг опирается, равно коэфФициенту Пуассона.

1052860

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения изгибающих моментов и изменений кривизны контролируемой поверхности при механических испытаниях изделий, элементов 5 конструкций.

Иэнестен пневматический измеритель кривизны, содержащий корпус, три опоры, расстояние между которыми определяет дне базы измерения и два измерительных сопла(1).

Известный измеритель кривизны no" знолят измерять только изменения кривизны контролируемой поверхности изделия одновременно в двух взаимно перпендикулярных направлениях,а величину иэгивающих моментон,действующих по каждому из этих направлений, измерить с помощью этого устройства невозможно, что является основным недостатком устройства. Для определения изгибающих моментон необходимо производить дополнительные нычисления по соответствующим формулам, что затрудняет работу с известным устройством и снижает точность измерений. 25

Наиболее близким к предлагаемому является измеритель изгибающих момен-, тон, содержащий основание, три регулируемые опоры и расположенные между опорами два измерительных сопла 2 ).. 30

8 данном устройстне полости измерительных сопел соединены с полостями сильфонов, которыми снабжено устройство, при этом для нормальной работы устройства должно выполняться условие: отношение жесткости каждого сильфона к соответствующему коэффициенту преобразования сопла, имеющего с ним общую полость, равно коэффициенту Пуассона. 4Î

Недостатком известного измерителя моментов является то обстоятельство, что при выбранных сильфонах с заданной жесткостью коэффициент преобразования каждого сопла должен иметь конкретное постоянное значение, кото- 45 рое н ряде случаен имеет малую величину, а это существенно снижает точность измерений.

Постоянное прижатие рычагов 17 и 3.8 к цапфам 9 и .10 обеспечивается цилиндрическими пружинами 19 и 20.

Измерительные сопла 5 и б фиксируются в планках 11 и 12 с помощью стопорных винтов 21 и 22, кроме того, в планках 11 и 12 имеются отверстия

23 и 24 для крепления при необходимости пружин 19 и 20.

Подвижные штоки 7 и 8 расположены на кронштейнах 25 и 26, которые жестко соединены с основанием 1.

Измеритель иэгибащих моментов работает следующим образом.

В нерабочем состоянии пружины 19 и 20 через рычаги 17 и 19 прижимают штоки 7 и 8 к основанию 1. На штоках 7 и 8 имеются фиксирующие буртики (не обозначены )для ограничения перемещения штоков 7 и 8.

При установке измерителя изгибающих моментов на контролируемую поверхность иэделия (элемента конструкции ), вращением регулируемых опор 2 — 4 регулируют рабочее положение штоков

7 и 8 таким образом, .чтобы рычаги

17 и 18 были параллельны основанию 1.

Затем отпускают стопорные винты

21 и 22 и перемещают н планках 11 и 12 по панам 13 и 14 измерительные сопла 5 и б так, чтобы обеспечивалось выполнение условия: отношение расЦель изобретения — повышение точ- . gg ности измерений.

Поставленная цель достигается

;:-ем, что измеритель изгибающих моментон, <содержащий основание, три регулируемь1е опоры и два располо" женных между опорами измерительных сопла, снабжен двумя штоками с цапфами, установленными с воэможностью перемещения перпендикулярно основанию и предназначенными ддя контактиронания с контролируемой поверхностью и консольно закрепленными на штоках планками, в которых выполнены сквозные пазы для установки с возможностью перемещения измерительных сопл, и соединенными с основанием через шарниры двумя рычагами, одни концы которых служат заслонками для сопл, вторые концы опираются на цапфы, а отношение расстояний от оси каждого сопла до оси поворота соотнетстнующего рычага к расстоянию от оси поворота того же рычага до штока, на который этот рычаг опирается, равно коэффициенту ПуассоНВ.

На Фиг.1 представлен измеритель изгибающих моментон, вид спереди, на фиг.2 — то же, вид н плане.

Измеритель изгибающих моментов содержит основание 1, три регулируемые опоры 2-4, расстояния между опорами 2 и 4, а также 3 и 4 образуют две измерительные базы, между опорами 2-4 расположены два измерительных сопла 5 и 5, два штока 7 и 8 с цапфами 9 и 10, установленные с воэможностью перемещения перпендикулярно основанию 1 и предназначенные для контактирования с контролируемой поверхностью (не обозначена ), при этом на штоках 7 и 8 консольно закреплены планки 11 и 12, в которых выполнены сквозные пазы 13 и 14 для установки с возможностью перемещения измерительных сопл 5,6 и соединенные с основанием 1 через шарниры 15 и 16 два рычага «7 и 18, одни концы которых служат заслонками для сопл 5 и 6, вторые концы опираются на цапфы 9 и 10, расположенные, на штоках 7 и В.

1052860 где D

ВНИИПИ Заказ 8843/35 Тираж 602 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4 стояний от оси каждого сопла 5 и 6 до оси шарниров 15 и 16 поворота соответствующего рычага "7 и 18 к рассто.янию от оси шарниров 15 и 16 поворота того же рычага 17 (181 до штока

7 (8 ), на который этот рычаг 17 (18J 5 опирается, равно коэффициенту Пуассона са, после чего стопорные винты 21 и 22 затягивают и устанавливают первоначальный нуль отсчета.

Ы том случае, когда контролируемая поверхность изделия (элемента конструкции) изгибается по двум координатам вверх !кривизна имеет положительный знак), шток 7 поднимается вверх на расстояние +„, на то же расстояние поднимается вверх корпус измерительного сопла 5, при этом шток 8 поднимается вверх на расстоя» ,иие п2 на это же расстояние поднимается вверх конец рычага 18, опирающийся на цапфу 10 штока 8, а другой конец рычага 18 опускается. Шарик сопла 5 опускается вниз на расстояние /Ь2

Таким образом, суммарное взаимное смещение измерительного сопла 5 и

его шарика (не обозначен J составляет величину (Ъ1+ + h2 } у и отсчет по иэ мерительному каналу, в который включено измерительное сопло 5, пропорционален этой величине. Поскольку иэ- 30 гибакиций момент, действующий по этому направлению, равен в;-))(х +,их )= (kÄ+ph ) (- цилиндрическая жесткость изделия (элемента конструкции J; база измерителя; кривизна; величина, принимаемая за постоянную устройства (измерителяJ, и отсчет по каналу иэмерительно сопла 5 пропорционален изгибающему моменту. Аналогично отсчет по каналу измерительного сопла 6 пропорциона-, лен изгибающему моменту И = — (Q,и 1

«8Ð °

2 1 2. действукицему по второму направле- нию.

Таким же образом измеритель изгибанхщих моментов работает при воздействии изгибающих моментов на контролируемую поверхность иэделия в другую сторону, т.е. когда кривизна имеет отрицательный знак.

В случае, если необходимо измерять не изгибающие моменты, а сами кривизны Х1 и х2, рычаги 17 и 18 убираются, пружйны 19 и 20 подсоединяются к отверстиям 23 и 24 в планках

11 и 12, измерительные сопла 5 и б ввинчиваются до контакта с основанием 1. В процессе измерений перемещения штоков 7 и 8 отсчеты по каналам измерительных сопл 5 и 6 пропорциональны соответственно перемещениям 6„ и „, т.е. кривизнам х., и х2

Преимуществом предлагаемого измерителя изгибающих моментов является повышенная точность измерений, так как устройство позволяет в процессе измерений изменять коэФФициент преобразования сопл в широком диапазоне сообразно требованиям необходимой чувствительности и условий испытаний, что способствует повышению точности измерений.