Силоизмерительное устройство

ОЮЗ СОВЕТСНИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСН 8012689 ПУБЛИК г 5114 С О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН(57) Изобретение относится к тивным устройствам для измерен ных контактных напряжений и по высить чувствительность устрой гий элемент в виде стержня 3 концом связан с силовводягцим э штоком 5 с хвостовиком 8, снаб ступами 9. При воздействии измер лия шток 5 по направляющим э перемегцается в осевом направле чивая упругий элемент 3 путем ствия его наклонных пазов с вь Изменение сопротивления тенз 11, вызванное деформацией упр мента 3, фиксируется регистриру бором 15. 3 ил. удового Крас оительный ин троении.В. Мака 267, рис СССР 980. пра.ова.6 .б. Е УСТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ А ВТОРИЧНОМУ СВИДЕТЕРЬСТВ(71) Воронежский ордена Трного Знамени инженерно-стрститут(54) СИЛОИЗМЕРИТЕЛЬНСТВО тензорезисия нормальзволяет поства. Упру- свободным лементом - женным выяемого усилементам 7 нии, закру- вздимодейгступами 9. орезисторов угого элеюшим при35 40 45 Изобретение относится к силоизмерительной технике, в частности к тензорезистивным устройствам для измерения нормальных контактных напряжений и динамометрам сжатия.Целью изобретения является повышение чувствительности.На фиг.1 изображено силоизмерительное устройство; на фиг.2 сечение А - А на фиг.1; на фиг.3 - сечение Б - Б на фиг.1.Устройство содержит цилиндрический корпус 1, на одном конце которого жестко, например с помощью штифта 2, закреплен упругий элемент 3, выполненный в виде стержня. На свободном конце упругого элемента 3 имеется гнездо 4. С другой стороны корпуса 1 расположен передающий шток 5, который на наружной поверхности имеет направляющие пазы 6, напримертреугольной формы, а корпус 1 - направляющие элементы 7, например установочные винты с коническим концом. Передающий шток 5 имеет хвостовик 8, снабженный выступами 9, образованными, например, выступающими частями цилиндрического штифта, запрессованного в хвостовик. В стенках 10 гнезда 4 упругого элемента 3 выполнены симметрично и в одном направлении, например по часовой стрелке (если смотреть со стороны свободного конца упругого элемента), наклонные пазы. На упругий элемент 3 наклеены тензорезисторы 11, например полупроводниковые кремниевые. Теизорезисторы 11 наклеены и соединены, например, в полумостовую схему для измерения деформаций кручения упругого элемента 3. Выводы 12 измерительного полумоста через отверстие 13 в корпусе 1 соединяются с измерительной аппаратурой 14, например с тензостанцией и регистрирующим прибором 15, например шлейфовым осциллографом.Устройство работает следующим образом.При воздействии на свободный конец передающего штока 5 измеряемого усилия Р (или распределенной нагрузки с 1) шток по направляющим элементам 7 перемещается в осевом направлении в корпусе 1, при этом выступы 9 хвостовика 8, взаимодействуя с наклонными пазами упругого элемента 3, заставляют последний закручиваться относительно продольной оси устройства. Тензоре:исторы 11 преобразуют деформации упруго. 5 О 15 20 25 30 го элемента 3 (один из тензорезисторов работает на сжатие, другой - на растяжение) в изменение их сопротивления.Изменение сопротивления тензорезисторов 1 измеряется аппарутурой 14 и фиксируется регистрирующим прибором 5. Следует отметить, что данная схема наклейки тензорезисторов 11 на упругий элемент 3 обеспечивает нечувствительность к деформации последнего в осевом направлении от сжимающей силы Р (или распределенной нагрузки с).Устройство может быть использовано в качестве динамометра сжатия, а также датчика для измерения нормальных напряжений, например в области контакта пневматической шины с опорной поверхностью. В последнем случае диаметр свободного конца передающего штока 5 д, должен выбираться таким образом, чтобы плошадь его поперечного сечения была, например, равной 1 см-. В этом случае устройство, при применении его в качестве датчика нормальных напряжений, может быть легко оттарировано (откалибровано) путем приложения к передаюгцему штоку 5 известной нагрузки Р в единицах давления Па или МПа.Преимушества предложенного устройства по сравнению с известным заключаются в более высокой чувствительности, что позволяет использовать его как в качестве динамометра, сжатия, так и датчика нормальных напряжений, а также в небольшом поперечном размере. Последнее обстоятельство особо важно при измерении нормальных напряжений по площади контакта шины одновременно во многих, близко расположенных друг от друга точках. Формула изобретенияСилоизмерительное устройство, содержащее упругий элемент в виде стрежня, консольно закрепленного одним концом в корпусе, а свободныи концом связанного с силовводящим элементом, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, силовводящий элемент установлен в направляющих, размещенных в корпусе, и снабжен двумя симметрично расположенными относительно него выступами, при этом на свободном конце стержня симметрично и с наклоном в разные стороны относительно его оси выполнены соответствующие пазы.сдктр В. Линк1 аказ 1)0;)43 Состннтс,н .:.коном(3 скред И. Всрс Корр к яр Б. 11 и г Гираж 778 Годннснк ВНИИГИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 45 илиал Г 1 ПЛ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4