Датчик силы

Датчик силы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: изобретение относится к области технических измерений силы, в частности к конструкции датчиков, и может быть использовано в системах контроля и управления. Сущность: датчик силы содержит электрический преобразователь, выполненный в виде чувствительного сердечника с обмоткой возбуждения, размещенный внутри полой силоводящей втулки, опору, по крайней мере с одним регулирующим винтом, установленную внутри силовводящей втулки, не менее одного силозамыкающего элемента, выполненного в виде одностороннего клина, связанного с регулирующим винтом и установленного на внутренней поверхности силовводящей втулки, при этом чувствительный сердечник выполнен в виде расположенной по центральной оси силовводящей втулки изгибной балки, один конец которой закреплен на внутренней поверхности силовводящей втулки, а другой является свободным и содержит по крайней мере одну клиновидную фаску, выполненную с возможностью взаимодействия с скошенной поверхностью одностороннего клина 1 ил сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 (5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4910467/10 (22) 12.02,91 (46) 07.09.92. Бюл, ¹ 33 (71) Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР (72) Е. Я. Строк, Л. Д. Бел ьчик и Н. О. Тоболич (56) Заявка ФРГ № 3429348, 6 01 L 1/12, 1984 r. (54) ДАТЧИК СИЛ Ы (57) Использование: изобретение относится к области технических измерений силы, в частности к конструкции датчиков, и может быть использовано в системах контроля и управления. Сущность: датчик силы содержит электрический преобразователь, выполненный в виде чувствительного сердечника с обмоткой возбуждения, раэИзобретение относится к области технических измерений силы, в частности к конструкции датчиков, принцип действия которых основан на электрических и магнитных явлениях, и может быть использовано в системах контроля и управления, Известен тензометрический датчик силы, содержащий чувствительную шайбу, неподвижно установленную внутри силовводящей втулки в точке приложения измеряемого усилия и содержащую накрест расположенные тензоэлементы.

Недостатком этого датчика является зависимость предварительного распределения механических напряжений в неподвижно установленной чувствительной шайбе от точностных погрешностей сопрягаемых элементов, Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является магнитоупругий датчик силы, . Ж 1760401 А1 мещенный внутри полой силоводящей, втулки, опору, по крайней мере с одним регулирующим винтом, установленную внутри силовводящей втулки, не менее одного силозамыкающего элемента, выполненного в виде одностороннего клина, связанного с регулирующим винтом и установленного на внутренней поверхности силовводящей втулки, при этом чувствительный сердечник выполнен в виде расположенной по центральной оси силовводящей втулки иэгибной балки, один конец которой закреплен на внутренней поверхности силовводящей втулки, а другой является свободным и содержит по крайней мере одну клиновидную фаску, выполненную с возможностью взаимодействия с скошенной поверхностью одностороннего клина. 1 ил. содержащий крестообразный магнитопровод, неподвижно установленный внутри силовводящей втулки с сдвиговой зоне и содержащий обмотки намагничивания и измерения.

К недостатком датчика следует отнести наличие различных условий базирования на каждой из опорных поверхностей упомянутого магнитопровода из-за точностных погрешностей сопрягаемых элементов. Это вызывает предварительное искривление нейтральной оси и появление остаточных напряжений в крестообразном магнитопроводе, т.е. ошибку нуля датчика.

Целью изобретения является повышение точности датчика.

Указанная цель достигается тем, что в датчик силы, содержащий электрический преобразователь, выполненный в виде чувствительного сердечника с обмоткой воэ1760401 буждения, размещенного внутри полой силовводящей втулки, введена опора по крайней мере с одним регулирующим винтом, установленная внутри силовводящей втулки, и по крайне мере один силозамыкающий элемент, имеющий вид одностороннего клина, связанный с соответствующим регулирующим винтом и установленный на внутренней поверхности силовводящей втулки, а чувствительный сердечник выполнен в виде расположенной по центральной оси силовводящей втулки изгибной балки, один конец которой закреплен на внутренней поверхности силовводящей втулки, а другой является свободным и содержит, по крайней мере, одну клиновидную фаску, выполненную с возможностью взаимодействия со скошенной поверхностью одностороннего клина.

На чертеже изображен датчик силы.

Датчик силы содержит полую силовводящую втулку 1, внутри которой неподвижно по центру базируется чувствительный сердечник 2. Обмотка возбуждения 3 расположена на пролете чувствительного сердечника 2, на участках 4 и 5 которого, образованных отверстием 6, по обе стороны от нейтральной оси размещены встречные измерительные обмотки 7 и 8, Свободный конец 9 чувствительного сердечника 2 имеет клиновидные фаски 10 и 11, взаимодействующие с силовводящей втулкой 1 .посредством подвижных в осевом направлении силозамыкающих односторонних клиньев 12 и 13, которые кинематически связаны с регулирующими винтами 14 и t5.

В полой силовводящей втулке 1 со стороны клиньев 12 и 13 неподвижно установлена опора 16, в которой перемещаются указанные винты 14 и 15.

Датчик силы установлен на опорах 17 и

18, между которыми расположено звено 19, осуществляющее силовое воздействие на упомянутый датчик (не чертеже показано) стрелкой, Датчик силы работает следующим образом.

При приложении посредством звена 19 усилия к силовводящей втулке 1 происходит смещение ее средней части относительно опор 17 и 18. Чувствительный сердечник

2 испытывает при этом изгибные деформации, так как его свободный конец 9 с клиновидными фасками 10 и 11 посредством силозамыкающих односторонних клиньев

10

30 чувствительного сердечника с обмоткой

35 возбуждения, размещенного внутри полой

55 фиксируется относительно опор 17 и 18, Регулирующие винты 14 и 15, перемещаемые в опоре 16, обеспечивают независимое прилегание указанных клиньев 12 и 13 к клиновидным фаскам 10 и 11 и силовводящей втулке 1. {)бмотка возбуждения 3 создает на участках 4 и 5 магнитные потоки. определяющие благодаря явлению магнитной упругости пропорциональные измеряемому усилию сигналы во встречных измерительных обмотках 7 и 8, Исполнение чуствительного сердечника датчика силы в виде изгибной балки, один конец которой закреплен на внутренней поверхности силовводящей втулки, а клиновидные фаски другого конца взаимодействуют с упомянутой втулкой посредством силозамыкающих односторонних клиньев, кинематически связанных с регулирующими винтами, которые перемещаются в неподвижной опоре, позволяет осуществить регулируемое силоэамы.:ание и снизить требования к точности изготовления и взаиморасположения упомянутых чувствительного сердечника и силовводящей втулки. При этом повышается точность измерений силы.

Таким образом, использование изобретения позволяет существенно повысить эффективноть контроля и управления. а также снизить стоимость датчика.

Формула изобретения

Датчик силы, содержащий электрический преобразователь, выполненный в виде силовводящей втулки, отличающийся тем., что, с целью повышения точности, в него введена опора с по крайней мере одним регулирующим винтом, установленная внутри силовводящей втулки, и по крайней мере один силозамыкающий элемент, имеющий вид одностороннего клина, связанный с соответствующим регулирующим винтом и установленный на внутренней поверхности силовводящей втулки, а чувствительный сердечник выполнен в виде расположенной по центральной оси силовводящей втулки изгибной балки, один конец которой закреплен на внутренней поверхности силовводящей втулки, а другой является свободным и содержит по крайней мере одну клиновидную фаску, выполненную с возможностью взаимодействия со скошенной поверхностью одностороннего клина.

1760401

Составитель Л.Бельчик

Техред M.Ìoðãåíòàï Корректор И.Шулла

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3181 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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