Измеритель изгибающих моментов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ЯО 1052860 А Зад б 01 В 13/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ. К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(72) Э.У Дадамухамедов, М.Ш,Дышель и С.Ю,Компанцев и О.Н.Чекин (71) Институт механики АН украинской ССР(56) 1. Неразрушающий контроль материалов и элементов конструкций. Под редакцией А.Н.Гузя., "Наукова думка", 1981, с. 213, рис. 4. 17 б.2. Авторское свидетельство СССР 9 896408, кл. й 01 В 13/00, 1976. (прототип).(54)(57) ИЗМЕРИТЕЛЬ ИЗГИБАЮЩИХ МОМЕН- й)В, содержащий основание, три регулируемые опоры и два расположенных между опорами измерительных сопла, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен двумя штоками с цапфами, установленными с возможностью перемещения перпендикулярно основанию и предназначенными для контактирования с контролируемой поверхностью и консольно закрепленными на штоках планками, в которых выполнены сквозные пазы для установки с возможностью перемещения измерительных сопл, и соединенными с основанием через шарниры двумя рычагами, одни концы которых служат заслонками для сопл, вторые концы опираются на цапфы, а отношение расстояний от оси каждого сопла до оси поворота соответствующего рычага к расстоянию от оси пово-й рота того же рычага до штока, на ко- Е торый этот рычаг опирается, равно коэфФициенту Пуассона.1052860 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения изгибающих моментов и изменений кривизны контролируемой поверхности при механических испытаниях изделий, элементов 5 конструкций.Изнестен пневматический измеритель кривизны, содержащий корпус, три опоры, расстояние между которыми определяет дне базы измерения и два измерительных сопла 1.Известный измеритель кривизны по" знолят измерять только изменения кривизны контролируемой поверхности изделия одновременно в двух взаимно перпендикулярных направлениях,а величину изгибающих моментон,действующих по каждому из этих направлений, измерить с помощью этого устройства невозможно, что является основным недостатком уст. ройстна, Для определения изгибающих моментон необходимо пооиэводить дополнительные вычисления по соответствующим Формулам, что затрудняет работу с известным устройством и снижает точность измерений, 25Наиболее близким к предлагаемому является измеритель изгибающих момен-, тон, содержащий основание, три регулируемые опоры и расположенные между опорами два измерительных сопла 2 . 30В данном устройстне полости измерительных сопел соединены с полостями сильфонов, которыми снабжено устройство, при этом для нормальной работы устройства должно выполняться условие: отношение жесткости каждого сильфона к соответствующему коэффициенту преобразования сопла, имеющего с ним общую полость, равно коэфФициенту Пуассона. 4 ОНедостатком известного измерителя моментов является то обстоятельство, что при выбранных сильфонах с заданной жесткостью коэффициент преобразования каждого сопла должен иметь конкретное постоянное значение, кото рое н ряде случаен имеет малую величину, а это существенно снижает точность измерений. Постоянное прижатие рычагов 17 и 18 к цапфам 9 и 10 обеспечивается цилиндрическими пружинами 19 и 20. Измерительные сопла 5 и б Фиксируются в планках 11 и 12 с помощью стопорных винтов 21 и 22, кроме того, в планках 11 и 12 имеются отверстия 23 и 24 для крепления при необходимости пружин 19 и 20.Подвижные штоки 7 и 8 расположены на кронштейнах 25 и 26, которые жестко соединены с основанием 1.Измеритель иэгибащих моментов работает следующим образом.В нерабочем состоянии пружины 19 и 20 через рычаги 17 и 19 прижимают штоки 7 и 8 к основанию 1. На штоках 7 и 8 имеются фиксирующие буртики (не обозначены )для ограничения перемещения штоков 7 и 8.При установке измерителя изгибающих моментов на контролируемую поверхность иэделия элемента конструкции ), вращением регулируемых опор 2 - 4 регулируют рабочее положение штоков 7 и 8 таким образом, .чтобы рычаги 17 и 18 были параллельны основанию 1.Затем отпускают стопорные винты 21 и 22 и перемещают н планках 11 и 12 по панам 13 и 14 измерительные сопла 5 и б так, чтобы обеспечивалось выполнение условия: отношение расЦель изобретения - повышение точ-, 5 О ности измерений.Поставленная цель достигается тем, что измеритель изгибающих моментов, содержащий основание, три регулируемь 1 е опоры и два располо" женных между опорами измерительных сопла, снабжен двумя штоками с цапФами, установленными с воэможностью перемещения перпендикулярно основанию и предназначенными ддя контактиронания с контролируемой поверхностью и консольно закрепленными на штоках планками, в которых выполнены сквозные пазы для установки с возможностью перемещения измерительных сопл, и соединенными с основавием через шарниры двумя рычагами,одни концы которых служат заслонками для сопл, вторые концы опираются на цапфы, а отношение расстоянийот оси каждого сопла до оси доворота соотнетстнующего рычага к расстоянию от оси поворота того же рычагадо штока, на который этот рычагопирается, равно коэффициенту Пуассона.На Фиг.1 представлен измерительизгибающих моментон, вид спереди,на Фиг.2 - то же, вид н плане.Измеритель изгибающих моментовсодержит основание 1, три регулируемые опоры 2-4, расстояния между опорами 2 и 4, а также 3 и 4 образуютдве измерительные базы, между опорами 2-4 расположены два измерительныхсопла 5 и 5, два штока 7 и 8с цапфами 9 и 10, установленныес воэможностью перемещения перпендикулярно основанию 1 и предназначенные для контактирования сконтролируемой поверхностью (не обозначена ), при этом на штоках 7 и 8 консольно закреплены планки 11 и 12, вкоторых выполнены сквозные пазы 13и 14 для установки с возможностьюперемещения измерительных сопл 5,6и соединенные с основанием 1 черезшарниры 15 и 16 два рычага 7 и 18,одни концы которых служат заслонками для сопл 5 и б, вторые концы опираются на цапфы 9 и 10, расположенные, на штоках 7 и В,3 1052860 где 0 ВНИИПИ Заказ 8843/35 Тираж 602 Подписн лиал ППП "Патент", г.ужгород,ул,Проектная,4 стояний от оси каждого сопла 5 и 6 до оси шарниров 15 и 16 поворота соответствующего рычага "7 и 18 к расстоянию от оси шарниров 15 и 16 поворота того же рычага 17 1181 до штока 7 (8 ), на который этот рычаг 17 (181 5 опирается, равно коэффициенту Пуассона с , после чего стопорные винты 21 и 22 затягивают и устанавливают первоначальный нуль отсчета.Ы том случае, когда контролируемая поверхность изделия (элемента конструкции) изгибается по двум координатам вверх (кривизна имеет положительный знак), шток 7 поднимается вверх на расстояние Ъ, на то же расстояние поднимается вверх корпус измерительного сопла 5, при этом шток 8 поднимается вверх на расстоя,ние пг на это же расстояние поднимается вверх конец рычага 18, опирающийся на цапфу 10 штока 8, а другой конец рычага 18 опускается. Шарик сопла 5 опускается вниз ва расстояние /аЬ 2Таким образом, суммарное взаимное смещение измерительного сопла 5 и его шарика ве обозначен 1 составляет величину (Ъ,+1 Ьг 1 ф и отсчет по из мерительному каналу, в который включено измерительное сопло 5, пропорционален этой величине, Поскольку иэ гибающий момент, действующий по этому направлению, равен- цилиндрическая жесткость изделия (элемента конструкции ; база измерителя; кривизна;величина, принимаемая запостоянную устройства (измерителя),и отсчет по каналу иэмерительно сопла 5 пропорционален изгибающему моменту. Аналогично отсчет по каналуизмерительного сопла 6 пропорциова-,лен изгибающему моментуИ = - 5 фиЬ /8 Р2-гг.действукицему по второму направле-нию.Таким же образом измеритель изгибанхщих моментов работает при воздействии изгибающих моментов на контролируемую поверхность иэделия в другую сторону, т.е. когда кривизна имеет отрицательный знак,В случае, если необходимо измерять не изгибающие моменты, а сами кривизны х и х , рычаги 17 и 18 убираются, пружйны 19 и 20 подсоединяются к отверстиям 23 и 24 в планках11 и 12, измерительные сопла 5 и бввинчиваются до контакта с основанием 1. В процессе измерений перемещения штоков 7 и 8 отсчеты по каналамизмерительных сопл 5 и 6 пропорциональ"ны соответственно перемещениям 6 и ,т,е. кривизнам х., и х 2Преимуществом предлагаемого измерителя изгибающих моментов являетсяповышенная точность измерений, таккак устройство позволяет в процессеизмерений изменять коэффициент преобразования сопл в широком диапазонесообразно требованиям необходимойчувствительности и условий испытаний, что способствует повышениюточности измерений.