Силоизмеритель

(504 С 01 12 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Куйбышевский авиационный институт им. акад. С,П,Королева (72) Е.С.Агафонов, А.Е.Дубинин и Е.Е.Давыдова(56) Авторское свидетельство СССР У 1.157372, кл. С 01 Е 1/12, 1982.Гуманюк М.Н, Магнитоупругие датчики в автоматике. Киев: Техника, 1982, с. 157-158.(57) Изобретение относится к силоизмерительной технике и позволяет увеличить чувствительность при измерении усилий, При скручивании магнитопровода 1, выполненного в виде полого цилиндра с отверстиями 6, расиоложенными по правозаходным 7 и ле 2возаходным 8 винтовым линиям с углом подъема 45" и с равномерным шагом вдоль образующей цилиндра, возникают напряжения растяжения и сжатия,направленные по винтовым линиям 7и 8, Между отдельными отверстиями 6соседних винтовых линий 7 (8) размещены витки 9 обмоток, причем плоскости витков 9 перпендикулярны соответствующей винтовой линии 7 и 8,Соединенные последовательно витки,размещенные соответственно на линиях7 и 8, представляют собой две обмотки, которые включают в смежные плечи измерительной мостовой схемы. Поскольку один конец магнитопровода1 закреплен в защищающем устройстве2, то при приложении измеряемого усилия к силовоспринимающему рычагу 4,установленному на другом конце магии- Сатопровода и закрепленному в опоре 5с возможностью вращения в ней, индуктивность обмоток, включенных вмостовую измерительную схему, изме 1500873 4няется и на измерительнои диагонали моста появляется сигнал, пропорциональный измеряемой силе, 2 ил, Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть ис 10пользовано в системах автоматического измерения массы и усилия,Цель изобретения - повышение чувствительности измерения усилия. На фиг, 1 показана конструкция силоизмерителя; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.Силоизмеритель содержит магнитопровод 1 в виде полого цилиндра, один конец которого жестко закреплен в защемляющем устройстве 2, установленном на основании 3. Другой конец магнитопровода 1 жестко закреплен с силовоспринимающим рычагом 4 и ус 25 1 ановлен в опоре 5 с возможностью вращения в ней. На поверхности магнитопровода 1 расположены отверстия 6 по правозаходным 7 и цевозаходным 8 винтовым линиям с углом подъема 30 в 45 и равномерным шагом вдоль образующей цилиндрического магнитопровода 1, Витки 9 обмоток определяют положение отверстия 6, т.е. отверстия 6 расположены по винтовым линиям так, что плоскости витков 9 перпендикудярны этим винтовым линиям. Между двумя отверстиями 6 может быть расположено от одного до нескольких витков 9. Витки 9 образуют правозаход ные и левоэаходные обмотки (на фиг. 1 показаны две правозаходные и две левозаходные обмотки). Обмотки с одинаковым заходом соединены между собой последовательно и включены в смежные плечи мостовой измерительной схемы (не показана), Шаг между отверстиями 6 вдоль винтовой линии может быть равномерным, прерывисто- равномерным, величина его зависит от размера отверстий 6 и выбирается иэ условий прочности цилиндрического магнитопровопа, Чем меньше размерыгг отверстий б, тем выше положительныи эффект. Размеры отверстий 6 выбираются, исходя из возможностей технологического процесса сборки обмотки,Силоиэмеритель работает следующим образом. При отсутствии силы Р воздействия на рычаг 4 мостовая измерительная схема уравновешена и сигнал, снимаемый с диагонали моста, равен нулю. При приложении силы Р к рычагу 4 возникает момент, скручивающий цилиндрический магнитопровод 1. Под действием скручивающего момента в магнитопровода 1 возникают напряжения растяжения и сжатия, направленные по правозаходным 7 и левозаходным 8 винтовым линиям с углом подъема в 45. Поскольку обмотки на цилиндрическом магнитопроводе 1 также расположены по аналогичным винтовым линиям, то в магнитопроводе каждой обмотки будут действовать напряжения растяжения и перпендикулярные им в каждой точке напряжения сжатия. Эти напряжения ориентируют магнитные моменты доменов либо вдоль силовых линий магнитного поля обмотки (магнитная проницаемость в этом направлении увеличивается, соответственно увеличивается индуктивность обмотки), либо перпендикулярно силовым линиям магнитного поля обмотки (магнитная проницаемость в этом направлении уменьшается, соответственно уменьшается индуктивность обмотки). Ориентация магнитных моментов доменов под действием внутрен 1 них напряжений зависит от знака магнитострикции материала полого цилинд" рического магнитопровода 1 и вида деформации. Поэтому. инДуктивность одной группы обмоток увеличивается, а индуктивность другой группы обмоток уменьшается, что приводит к разбалансу мостовой измерительной схемы и снимаемый сигнал с диагонали моста пропорционален величине приложенного усилия Р.Формула изобретенияСилоизмеритель, содержащий магнитопровод в виде полого цилиндра с отверстиями в стенке, защемляющее устройство одного конца магнитопровода, установленное на основание, силовоспринимающий рычаг и обмотки,е 2 Составитель В, недактор И.Сегляник Техред И.Верес Корректор М Васильев Роди 856/36 Тираж 789 Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ ВНИИПИ ГКНТ СССР ивводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 5 150087 размещенные между отверстиями в стенке и включенные в мостовую измерительную" схему, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения чувствительности, силовоспринимаю 5 щий рычаг закреплен на конце магнитопровода, установленного с возможностью вращения, отверстия в стенке полого цилиндра расположены по правозаходным и левозаходным винтовым 3 6линиям с углом подъема 45 ф и с равномерным шагом вдоль образующей полого цилиндра, при этом плоскостивитков обмоток, расположенных междуотдельными отверстиями соседнихвинтовых линий, перпендикулярны этимлиниям, а витки на соответствующихвинтовых линиях соединены последовательно и включены в смежные плечимостовой измерительной схемы,