Датчик силы

011 5423 Сони Советских Социалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 15.05.76, БюллДата опубликования описав ета Министров СССРделам иаооретеиийн открытий нь хо 18)ДК э 31 (81(088 8 22.06.76 2) Авторы цзобретецц Е. Г. Буканов, И. И. Лифа кер, В. Р. Сантои Е. Вск ск ттут нов, Б, Р-И. Лойц. Шкварниковий и конструкториборов и средств 71) Заявитель ий инстт Иаучно-исследовательиспытательных машин,ме ения масс Ь Изобретение относится к силоизмерительной технике ц может быть использовано в гесо- и силоизмерительных устройствах.Известны тензорезисторные датчики силы с упругим элементом, выполненным в виде рамки (1, 2).Известен также датчик силы, содержащий упругий элемент с тензорезисторамц, выполненный в виде рамки из трех параллельно расположенных в одной плоскости балок одинаковой толщины, причем в центре каждой балки расположены грузоприемные элементы, а концы балок соединены между собой жестким брусом.Таким датчикам свойственны недостатки, обуслозлснцыс малой жесткостью цз-за оольших перемещений упругих балок, что снижает точность измерения переменных нагрузок, уменьшает оыстродействце и усложняет конструкцию датчика в отношении узлов герметизации. Кроме того, эти датчики имеют невысокую точность из-за влияния дополнительных деформаций, вызванных смещением жестких брусов действием дополнительного изгибающего момента.Для увеличения точности в предложенном датчике на жестком брусе в продолжении зазоров между балками выполнены пазы и пе.ресекающие их под прямым углом упругие шарниры, ось вращения которых лежит в нейтральной плоскости балок. На фцг. 1 ц 2 изобр жены конструктивныесхемы описываемого датчика с различным выполнением упрупгх шарниров; на фцг. 3 - вцд сверху описываемого датчика.5 Датчик содержит упругий элемент в видерамки из трех параллельно расположенных в одной плоскости балок 1, 2 одинаковой толщины. Крайние балки 1 имеют ширину, равную половине ширины средней 10 балки 2. В центре каждой оалкц расположены грузоприемныс элементы 3 и 4, а концы балок соединены между собой жесткими брусами 5. На одной цлц трех балок в местах наибольших деформаций расположены тензо резисторы 6. На фцг. 1 упругий шарнир образован смещенными канавками 7, 8 ца верхней и нижней поверхности бруса, а на фцг. 2 упругий шарнир образован параллельными цилиндрическими поверхностями 9. Датчик кре пцтся через грузопрцемцые элементы 3.Под действием цзмс 1)яемой силы ца жесткийгрузопрцемцый элемент 4 и реакций в местах крепления грузопрцемцых элементов 3 в балках 1 и 2 возникает деформация изгиба, кото рая воспринимается тензорезцсторамп б, преобразующими ее в электрический сигнал, пропорциональный измеряемой силе.Наличие пазов 10 и упругих шарниров 11 вжестком брусе 5 исключает действие дополни тельного изгибающего момента, свойственногожесткой заделке концов балок, а также позво.514213 Составитель оди Хейфи Реда Текред Е. П Корректор А. Николае аказ 3 Изд. Ьое 326Государственно о комитета С по делам изобретений и3035, Москва, Ж, Раушск ПотппсССР ираж 029 вета Министро ткрытийя наб., д 4/5-1 ИИ Типография, пр. Сапунова,ляет при той же чувствительности уменьшить длину рабочих участков балки по сравнению с известными и увеличить жесткость за счет уменьшения суммарного прогиба всех балок рамки под действием измеряемой силы, что существенно повышает точность работы датчика. Кроме того, расположение осей вращения шарниров на нейтральной плоскости балок также позволяет повысить точность за счет линеаризации характеристик преобразования датчика силы. Формула изобретения Датчик силы, содержащий упругий элемент с тензорезисторами, выполненный в виде рамки из трех параллельно расположенных в одой плоскости балок, причем в центре каждой балки расположены грузоприемные элементы, а концы балок соединены между собой жестким брусом, отличающийся тем, что, с 5 целью увеличения точности, на жестком брусев продолжении зазоров между балками выполнены пазы и пересекающие их под прямым углом упругие шарниры, ось вращения которых лежит в нейтральной плоскости балок.1 ОИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе.1. И. Баллон, Силомерные датчики с малыми пределами измерения, Мегез ез Ап 1 о па 1 йа 1969, т. 17,12, стр, 448 - 452.2. Патент Великобритании974519, кл,Сг 1%, 1961.