Устройство для измерения деформаций и усилий

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК ц 5 6 01 1 1/10 яМ АНИЕ ИЗОБРЕТЕ О емых деформаций и усилий. Устройство для измерения деформаций и усилий содержит упругий элемент в виде цилиндрической пружины 1, расположенной между жестко поджатыми к ее торцам площадками 2 и 3, Параллельно оси пружины 1 расположен виброчастотный преобразователь 4 с упругим элементом 5 с нелинейной характеристикой, Преобразователь одним концом закреплен на жесткой площадке 2, а другим связан с жесткой площадкой 3 через кулачковый удаоник 6. Измерение деформаций;усилий производят после возбуждения упругой волны и установления частоты собственных колебаний виброчастотного преобразователя 4, изменяющейся при дс-.- 2 формации нелинейного упругого элемента 5, 1 ил,Р ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Западная государственная зональнаямашиноиспытательная станция(56) Авторское свидетельство СССРМ 553489, кл. 6 01 1 3 10, опублик. 1977,Авторское свидетельство СССРК. 220588, кл, 6 01 1 110, 1967,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ И УСИЛИЙ(57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам дляизмерения деформаций и усилий. Цель изобретения - расширение диапазона измеря 1742646 А 1Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения деформаций и усилий.Известен ряд устройств по измерению обобщенных деформаций и усилий - участков силовых цепей, например, посредством одного или нескольких датчиков относительного поворота контролируемых сечений валов.Ряд устройств использовали различные физические эффекты. например магнитоупругие.Однако эти способы и устройства обладают весьма существенным недостатком - требуется монтаж специальных датчиков в различных точках силовой цепи.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является конструкция виброчастотного датчика обобщенной механической силы,Устройство содержит упругий элемент в виде цилиндрической пружины, расположенной между жесткими площадками, поджатыми к торцам пружины, и виброчастотный преобразователь, установленный параллельно оси пружины, одним концом связанный с первой жесткой площадкой,По изменению эффекта преобразователя деформация - электрический сигнал последний поступает на регистрирующее устройство,Недостаток известного способа - сравнительно узкий диапазон измеряемых деформаций или усилий, обусловленный ограниченными возможностями струнного преобразователя,Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых усилий и деформаций,Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем упругий элемент в виде цилиндрической пружины, жесткие площадки, поджаты к торцам пружины, и виброчастотный преобразователь деформации, установленный параллельно оси прукины, один конец которого связан с первой жесткой площадкой, в последний вводят устройство для ударной нагрузки, выполненное в виде кулачкового ударника, размещенного между второй жесткой площадкой и виброчастотным преобразователем деформации, который выполнен в виде упругого элемента с нелинейной характеристикой,Благодаря наличию упругого элемента с нелинейной характеристикой система под воздействием усилий со стороны жестких площадок изменяет частоту собственных 5 10 15 20 25 30 35 40 колебаний, импульсно возбуждаемых кулачковым ударником, которая регистрируется и по которой судят в дальнейшем о деформации (усилии) пружины,На чертеже изображено устройство.Устройство содержит упругий элемент 1 в виде цилиндрической пружины, жесткие площадки 2 и 3, поджатые к ее торцам, виброчастотный преобразователь 4 деформации с упругим элементом 5 с нелинейной характеристикой.Преобразователь 4 установлен параллельно оси упругого элемента 1 и одним концом связан с первой жесткой площадкой 2. Другим концом преобразователь 4 связан с другой жесткой площадкой 3 через кулачковый ударник 6,Устройство может дополнительно содержать комплект аппаратуры в виде датчика 7 и регистрирующего прибора 8. Для усиленич амплитуды колебаний в силовой контур нелинейного элемента может быть дополнительно введена регулируемая инерционная масса 9,Максимальная величина жесткости элемента 5 выбирается всегда намного ниже жесткости цилиндрической пружины 1,Устройство работает следующим образом.Нагружая пружину 1 усилием, в определенные детерминированные моменты времени для фиксированных относительных положений площадок 2 и 3 кулачковым ударником 6 задают импульс упругой волны в виброчастотном преобразователе 4, в котором в результате изменения жесткости нелинейного упругого элемента 5 изменяется собственная частота колебаний, По частоте колебаний от датчика 7 судят о деформации (нагрузке), действующей на элемент 1,Формула изобретения Устройство для измерения деформаций и усилий, содержащее упругий элемент в виде цилиндрической пружины, жесткие плошадки, поджатые к торцам пружины, и виброчастотный преобразователь деформации, установленный вдоль оси пружины, один конец которого связан с первой жесткой площадкой, отл и чаю ще еся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых деформаций и усилий, в него введен кулачковый ударник, размещенный между второй жесткой площадкой и виброчастотным преобразователем деформации, который выполнен на основе упругогс элемента с нелинейной характеристикой.