Многокомпонентный динамометр

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСНИХЕСПУБЛИН ИЯ О ОРСИОМУ СВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫПФ АНИЕ ИЗО(56) 1. авторское свидетельство СССР й 44313, кл. 6 01 и 9/00, 1971.2. Авторское свидетельство СССР ф 542926 кл 6 01 И 9/00, 1974 (прототип).(54)(57) иНОГОКОИПОНЕНТНцй ДИНАИОМЕТР содержащий центральный стержень и закрепленные на корпусе продольные уп.ругие элементы, соединенные своими 50 6 01 . 1/22 С 01 . 5/ консолями с центральным стержнем через упругие шарниры, крестообразно расположенные в поперечной плоскости а также размещенные еа упругих элементах и шарнирах тензорезисторы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения . продольной силы, а также обеспечения измерения кратковременных нагрузок, него введены упругие пластины с тензорезисторами, дополнительно, связывающие центральный стержень с консолями продольных упругих элементов и расположенные в поперечной плоскости смещенной относительно плоскости упругих шарниров.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использованопри измерении сил и моментов, действующих на модель в аэродинамическихтрубах, 5Известен многокомпонентный динамометр, содержащий жесткое кольцо ицентральный стержень, связанные упругими пластинами, крестообразно расположенными в поперечной плоскости, 10корпус и продольные упругие элементы,соединяющие корпус с центральнымстержнем, а также тензопреобразователи, размещенные на упругих элементахи пластинах 1 1 ,15Недостатком известного динамометраявляется невысокая точность вследствие существенного взаимного влиянияизмеряемых усилий.Наиболее близкий к предлагаемому 20по технической сущности многокомпонентный динамометр содержит центральный стержень и взаимно перпендикулярные продольные упругие элементы, закрепленные на корпусе через промежуточное жесткое кольцо, размещенное посередине этих элементов, которые соединены с центральным стержнем черезупругие шарниры, крестообразно расположенные в двух поперечных сечениях,а также размещенные на упругих элементах и шарнирах тензопреобразователи 2 1 .Однако в этой конструкции недостаточная жесткость в поперечных направлениях является причиной влияния продольных изгибающих моментов на показания канала продольной силы, По этойже причине динамометр обладает невысокой собственной частотой, что не позволяет применять его для измерениякратковременных нагрузок,Цель изобретения - повышение точности измерения продольной силы, атакже обеспецение измерений кратковременных нагрузок,Поставленная цель достигается .тем,цто в многокомпонентный динамометр,содержащий центральный стержень изакрепленные на корпусе продольныеупругие элементы, соединенные своими50консолями с центральным стержнемчерез упругие шарниры, крестообразнора.положенные в поперечной плоскости,.а также размещенные на упругих элементах и шарнирах тензорезисторы,введены упругие пластины с тензорезисторами, дополнительно связывающиецентральный стержень с консолями продольных упругих элементов и расположенные в поперечной плоскости, смещенной относительно плоскости упругихшарниров.На фиг.1 показан многокомпонентныйдинамометр, продольный разрез; нафиг,2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг,3 вид по стрелке Б на фиг.1.Динамометр содержит центральный стержень 1, к которому прикладывается измеряемая нагрузка, корпус 2 и установленные на,нем продольные упругие элементы 3, выполненные в виде двух групп продольных плоских балок, плоскости которых ориентированы перпендикулярно друг другу. Обе группы балок соединены жестким кольцом Й, одна группа имеет консольные балки с жесткими концами консолей 5, которые церез упругие петлеобразные шарниры 6 соединены с центральным стержнем 1. Указанные упругие шарниры 6 крестообразно расположены вокруг центрального стержня 1, а их места крепления к стержню 1 и консолям 5 продольных упругих элементов лежат в одной поперечной. плоскости. Консоли 5 продольных элементов и центральный стержень 1 дополнительно связаны упругими пластинами 7, крестообразно расположенными относительно центрального стержня и лежащими в поперечной плоскости, смещенной относительно. плоскости мест крепления упругих шарниров 6. На продольных упругих элементах 3, упругих шарнирах 6 и упругих пластинах 7 размещены тензорезисторы 8, включенные в плечи измерительных мостов,Устройство работает следующим образом.При приложении к центральному стержню 1 нагрузки продольная сила воспринимается упругими пластинами 7 и шарнирами 6, При этом тензорезисторы 8, размещенные на пластинах 7, включены в плечи измерительных мостов так, что измерительные мосты не реагируют на деформацию пластин под действием продольной силы. Тензорезисторы, размещенные на упругих шарнирах, включеныв плечи измерительных мостов так, цто измерительный мост реагирует только на продольную силу, преобразуя ее в пропорциональный величине силы электрический сигнал. Продольные моменты воспринимаются также пластинами 7 и шарнирами 6, Однако в силу указанныхособенностей соединения тензорезисторов эти моменты измеряют только схемы,А-А р,.г Составитель В.Годзиковскийедактор А.Огар Техред.О. Неце Корректор М.Коста 3203/13 Тираж 873 ВНИИПИ Государственно по делам изобретен 113035, Москва, Ж-Я, Подписноо комитета СССРй и открытийаушская наб д М ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектна 3 10153 собранные из тензорезисторов, размещенных на пластинах 7, При этом измерительная схема, собранная из тензорезисторов на вертикальных пластинах, выдает сигнал, пропорциональный моменту, действующему в плоскости чертежа, а на горизонтальных пластинах - сигнал, пропорциональный моменту, действующему в плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа и проходя-. 10 щей через продольную ось динамометра. В силу повышенной жесткости к продольной силе и к продольным моментам продольных упругих элементов 3 тензоререзисторы, размещенные на элементах 3,л эти нагрузки практически не воспринимают.Поперечные нагрузки .воспринимаютсясоответствующими продольными элементами 3. При этом передняя группа ба- уо пок является нежесткой по отношению 18 фпоперечной силе, перпендикулярнойк плоскости чертежа, и используетсядля измерения этой силы. Соответственно задняя группа балок используется для измерения поперечной силы, лежащей в плоскости чертежа. Тензорезисторы 8, размещенные на продольныхэлементах 3, включаются в плечи измерительных мостов, например, следующимобразом: верхний правый и. нижний левый - в одно плечо, а верхний левыйи нижний правый - в другое. Для повы"шения чувствительности к измеряемымпоперечным силам и снижения влияниянеизмеряемых нагрузок продольные элементы 8 в месте расположения тензорезисторов выполнены с подрезами. Конструктивные особенности динамометра обеспечивают повышение точностиизмерения и жесткости.