Датчик измерения касательных напряжений

союз советскихсоциАлистическихРЕСПУБЛИК 9) (11),: 350 Ь 01 Ь 7 02 ИС ИЗОБРЕТЕН АСАТЕЛ два пл госуддрственный комитет сссрПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ Н АВТОРСКОМУСВИДЕТЕЛЬСТ(21) 3589427/18-1022) 06.05,8346) 07.0784. Вюл. Р 25 (72) А.П.Бобряков, Э.В.Захаревич, А.Ф.Ревуженко и Е.И.Шемякин (71) Институт горного дела Сибирского отделения АН СССР(56 ) 1. Авторское свидетельство СССР В 694780., кл Ц 01 . 7/02, 1979,2. Авторское свидетельство СССР 9 220589, кл. С 01 . 7/02, 1968 прототип).(54)(57) ДАтчик измеРениЯ к ь- НЬИ НАПРЯЖЕНИЙ, содержащий оскопараллельных силопередающих элемента итензорезисторы, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения его чувствительности за счет исключечия промежуточного упругого элемента, он снабжен двумя рядами тел качения, расположенных между заключенными в герметичную оболочку силопередающими элементами симметрично с двух сторон относительно тензорезисторов, закрепленных одними кон; цами в центре первого силопередающего элемента, а другими - на противо- положных концах второго силопередаю" щего элемента.1101696 Фа. Р Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствамдля измерения напряженийвнутри сыпучей среды, и предназначенодля измерения малых касательныхнапряжений, 5Из вестно устройство, содержащеетензометрический датчик силы, размещенный между двумя опорами, иштанги, которые смещены одна относительно другой на половину длины 10тензометрического датчика силы, адругой конец штанги установлен внаправляющей втулке корпуса с возможностью осевого перемещения 1 3.Однако данное устройство не позволяет замерять малые касательныенапряжения внутри сыпучей среды.Это обусловлено тем, что тензометрический датчик силы вводится всыпучую среду посредством довольногромоздкого устройства-штанги, которое будучи внедренным в сыпучийматериал, искажает естественное течение процессов, возникающих внутрисыпучего материала при сдвигах ивносит погрешность измерения.25Наиболее близким к. изобретениюпо технической сущности являетсяустройство для измерения давления,содержащее две плоскопараллельныепластины (крышку и основание) и 30упругие динамометрические элементы ввиде двух стержней, на которые наклеены тензодатчики , соединенныемежду собой в два полумоста 21.Недостатком известного устройства является низкая чувствительность датчика. Это обусловленотем,что тензорезисторы наклеены наупругий динамометрический элементв виде балки круглого сечения, Таким образом, чувствительность датчика зависит от толщины балки,которая деформируется под действиембольших сил тяжести обрушенных породЦель изобретения - повышениечувствительности за счет исключенияпромежуточного упругого элемента.Поставленная цель достигаетсятем, что в датчик измерения касательных напряжений, содержащий два 50плоскопараллельных силопередающихэлемента и тензорезисторы, введеныдва ряда тел качения, расположенныемежду заключенными в герметичную оболочку силопередакщими элементами симметрично с двух сторон относительно тензорезисторов, закрепленных одними концами в центре первого силопередающего элемента, а другими на противоположных концах второго силопередающего элемента.На фиг.1 изображен датчик измерения касательных напряжений, продольный разрез, на фиг. 2 - то же, вид сверху.Датчик содержит два плоскопараллельных элемента 1 и 2, заключен" ных в герметичную оболочку 3, Тензорезисторы 4 расположены между элементами 1 и 2 одними концами в центре элемента 1, а другими концами - на противоположных точках элемента 2. Между элементами 1 и 2 с обеих сторон по его длине уложены два ряда шариков 5, Тензорезисторы датчика включены в мостовую схему.Датчик работает следующим образомм.Датчик помещается в сыпучую среду и ориентируется в таком направлении, чтобы плоскость корпуса датчика и ось его чувствительности были ориентированы по направлению составляющей касательного напряжения, которую необходимо измерять. При сдвиге сыпучего материала возникающие в сыпучей среде касательные напряжения воздействуют на элементы 1 и 2 и смешают их один относительно другого на шариках 5, уложенных на тонком слое густой смазки.В результате изменения сопротивления тензорезисторов 4 при их деформации происходит разбаланс моста и напряжение разбаланса, пропорцио". нальное измеряемому касательному напряжению, фиксируется вторичной схемой.Шарики 5 полностью исключают влияние нормальной составляющей давления сыпучего материала, так как практически полностью исключается трение между элементами 1 и 2. Герметичная оболочка 3 прижимает элементы 1 и 2 один к другому, а также препятствует проникновению внутрьдатчика мелких частиц сыпучего материала.Таким образом, выполнение датчика касательных напряжений предлагаемой конструкции позволяет повысить ее чувствительность. ВНИИПИ Заказ 4754/26Тираж 823 Подписное филиал ППП Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4