Способ измерения постоянной силы

Способ измерения постоянной силы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК д511 4 В 23 В 25/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО 8306PETEHHRl4 И OTNPbITHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 41 7991 3/31-08 (22) 14.01.87 (46) 23. 12. 88.. Бюл. У 47 (71) Горьковский политехнический институт им, А.А.Жданова и Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков (72) В.А.Ратмиров, В.А.Перфилов и И.А.Борисов (53) 621.9,08(088.8) (56) Джагупов P.Ã., Ерофеев А.А.

Пьезокерамические элементы в прибоI ростроении и автоматике. — Л.: Машиностроение, 1986, с, 81. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТОЯННОЙ СИЛ11 (57) Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в

ÄÄSUÄÄ 1445860 А1 силоизмерительных системах металлорежущих станков, Цель изобретения— повышение точности за счет улучшения линейности характеристики и упрощения изменений, расширение функциональных возможностей. Для этого тело 1, к которому прижат пьезоэлемент

3, работающий в режиме прямого пьезоэффекта, и на которое действует постоянная сила, приводят во вращательное движение, чем модулируют постоянное значение силы в периодически изменяющееся ее значение, и этой модулированной силой воздействуют на пьезоэлемент. По амплитуде сигнала пьезоэлемента определяют постоянное значение приложенной к телу силы.

1 ил.

1445860 sin(Qt+g) э где д — угловая скорость вращения

5 пьезоэлемента с телом относи" тельно точки приложения постоянной силы вокруг оси ХХ;

t — время одного оборота;

Cg — угловое положение тела, при10 няroe за нулевое.

Действие на пьезоэлемент силы F изменяющейся по описанному закону, вызывает постоянную генерацию пьезоэлементом заряда Q величина которого может быть определена согласно основного уравнения для пьезоэлементов из условия

С d.4,3 Ум и F sin(Qt+Cp)э где и — пьезомодуль пьезоэлемента.

1J

При подключении обкладок пьезоэлемента к вольтметру в их цепи появляется ток I равный

dg, 6{6;; F sin(6)t+g)

3t dt

Амплитудное значение этого тока является функцией величины постоянной силы F, приложенной к телу. м Рн- .

В общем случае сила F действующая на пьезоэлемент, изменяется за один оборот по периодическому закону

Составитель А.Семен

Редактор И.Бланар Техред Л.Олийнык

Корректор M Иаксимишинец

Заказ 6688/15 Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при 1"КНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в силоизмерительных системах металлорежущих станков.

Цель изобретения — повышение точности за счет улучшения линейности характеристики и упрощение измерений, расширение функциональных возможностей.

На чертеже изображено устройство для осуществления способа °

Тело 1, закрепленное в опоре 2, может совершать вращательное движение вокруг оси Х. Пьезоэлемент 3 прижат винтом 4 к телу 1 с постоянной силой предварительного натяга

F В чашу 5 можно укладывать грузы 6 с различной массой.

Заряд, вызванный приложением си- 20 лы F> к пьезоэлементу с помощью винта 4, разряжается через цепь регистратора и поэтому потенциал от силы

F> на входе регистратора при вращении тела равен нулю. Новый заряд на 25 ббкладках пьезоэлемента может появиться только в результате изменения действующей на него силы Fù.

Заряд под..-действием силы F> обусловленный укладкой в чашу груза мас- 30 сой И, также разряжается через регистратор и потенциал на его входе вновь равен нулю. Чтобы на регистраторе потенциал не был равен нулю, предлагается тело 1, на которое действует постоянная сила F и к которому прижат пьезоэлемент 3, привести во вращательное движение с угловой скоростью

И вокруг оси ХХ. В результате вращения на пьезоэлемент, когда он находит- 40 ся в нижней части, действует сила

-+ а когда он находится в верхней части, то сила равна 45

Формула изобретения

Способ измерения постоянной силы, приложенной к телу с использованием прямого пьезоэффекта, заключающийся в том, что снимают амплитудно-частотную характеристику выходного сигнала, генерируемого пьезоэлементом, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей, к телу прижимают пьезоэлемент, приводят их

"во вращение и прикладывают к телу

,постоянную силу перпендикулярно оси вращения, модулируют указанную силу в периодически изменяющуюся силу, воздействуют периодически изменяющейся силой на пьезоэлемент и опреде" ляют постоянное значение приложенной к телу силы по значению амплитуды выходного. сигнала, генерируемого пьезоэлементом. ова