Пьезопреобразователь

(51)5 С 01 1,ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Ч 5 Ю ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Научно-производственное объединение по кузнечно-прессовому оборудованию и гибким производственным системам для обработки давлением(56) Авторское свидетельство СССРВ 1059456, кл. С 01 Ь 1/16, 1976,.Патент США Р 4010679,кл, В 30 В 15/28, 1975.(57) Изобретение относится к контроль"но-измерительной технике, в частности к устройствам для контроля усилий кузнечно-прессового оборудованияпутем регистрации деформации. базовыхдеталей. Цель изобретения - повышение точности измерений. Пьезопреобразователь содержит корпус 1,в котором 2размещена труба 2 с закрепленными вней пьезоэлементами 3, соединеннымимежду собой параллельно и подключенными к одной клемме 4 с гайкой 5 ишайбой 6. Пьезоэлементы 3 механически контактируют: с двумя силовводящими элементами 9 и 10, на одном 9 изкоторых выполнено отверстие 11 длярегулировочного винта 12, имеющегополость 13. В другом силовводящемэлементе 10 выполнена сферическаяполость 14, Пьезопреобразовательснабжен двумя опорными элементами 15,на которых установлены центрирующиеэлементы 16 и которые поджимаютсяк контролируемой детали 17 шайбой 18,При деформации детали 17 происходитизменение прижатия пьезоэлементов 3к вкладышу 8, в результате чего генерируется ЭДС, величина и длительностькоторой пропорциональны величине ивремени деформации базовой детали.2 нл,Э, . 17Изобретение относится .к контрольно-нзмерительной технике, в частности к устройствам для контроля усилийкузнечно-прессового оборудования.Известен датчик усилий, содержащий размещенный в корпусе пьезоэлемент, базовые площадки и крепежныевинты. Датчик предназначен дляизмерения динамических,.и квазистатических деформаций в. деталях машин.Наиболее близким к предлагаемомупьезопреобразователю является пьезоэлектрический датчик усилий, содержащий пьезопреобразователь в видецилиндра с закрепленным в нем пьезоэлементом, опорные элементы конической формы с резьбой, центрирующиешарики, контактирующие с опорнымиэлементамиНедостатком. данного датчика является невысокая точность измерений,обусловленная жесткими требованиями,предьявляеиыми к его, установке (точная ориЕнтация .оси каждого опорногоэлемента), Налиние центрирующнх шариков в конструкции. датчика создаедополнительные места контакта, .гдемогут возникать поМехи, влияющие наточность измерений,Целью изобретения является повыше"ние точности измерений,Поставленная цель достигаетсятем,что в пьезопреобразователе, содержащем корпус с расположенным внем пьезоэлементом, механически контактирующим с двумя силовводящимиэлементами, расположенными по разные стороны от пьезоэлемента, двацентрирующнх элемента, регулировочный винт и два опорных элемента срезьбой, центрирующие элементы установлены на опорных элементах, при.этом оси опорных элементов совпадают.с осями центрирующих элементов, поджатых к соответствующии сферическимполостяи, выполненным в одном иэ. силовводящих элементов и регулировочном винте, установенном на другомсиловводящим элеиенте1На фиг. 1.изображена конструкцияпьезопреобразователя; на фиг. 2 его электрическая схема.Пьезопреобразователь содержит кор-.пус 1, в котором размещена изолирующая фторопластовая труба 2 с закреп.ленными в ней пьезоэлементаии 3, выполненньаи в виду двух цилиндров,электричееки соединенных между собой 32195параллельно и подключенных своимиодноименными электродами (например,полюсами) к одной выводной клемме 4,5с гайкой 5 и шайбой 6, Клемма 4 изолирована от корпуса 1 резиновойвтулкой 7.Пьезоэлементы 3 одной сторонойподжаты квкладышу 8, а другой стороной механически контактируют сдвумя силовводящими элементами 9и 10, расположенными по разные стороны от пьезоэлементов 3, 3 .силовводящем элементе 9, расположенном наодном конце корпуса,1 выполнено отверстие 11 с резьбой для регулировочного винта 12, имеющего сферическую полость 13, а в силовводящем элементе 10, расположенном на другом10 конце корпуса 1, выполнена сфеническая полость 14, Пьезопреобразовательснабжен двумя опорными элементами15 в виде стержней с метрическойрезьбой, на которых установлены25 центрирующие элементы 16, приэтомоси опорных элементов 15 совпадаютс осями центрирующих элементов 16,которые поджаты к соответствующимсферическим полостям 13 и 14,30 Опорные элементы 15 поджимаютсяк контролируемой детали 17 (станине)пружинной шайбой 18,Преобразователь монтируется и работает следующим образом,На контролируемой детали 17 выполЗ 5 няют два отверстия, в которых нарезают метрическую резьбу и вкручиваютв них опорные элементы 15 с установ-ленными на них центрирующнмн элемен"тами 16 до полного поджатия пружинных шайб 18. При этом оси опорных15 и центрирующих 16 элементов сов-падают. В трубе 2 корпуса 1 устанавливают вкладыш 8, два пьезоэлемента3 и силовводящие элементы 9 и 10.Между центрирующими элементами 16 ус".танавливают корпус 1 таким образом,.что центрирующне элементы 16 оказываются размещенными в сферическихполостях 13 и. 14. Осуществляют подф жатке корпуса 1 регулировочным винтом 12. Степень предварительного поджатия зависит от величины деформации базовой детали 17 при дейсгвин технологи-. ческого усилия. При деформации детали 17 происходит изменение прижатия пьезоэлементов 3 к вкладышу 8. В результате действия усилия пьезоэлеиен51 ты 3 генерируют ЭДС, появляющуюся на выводной клемме 4 относительно корпуса машины. Величина и длительность ЭДС пропорциональны величине и времени деформации базовой детали, обусловленной технологическими уси-лиямиПреимущество предлагаемого пьезопреобразователя по сравнению с.прототипом состоит в повышении точности измерений за счет установки центрирующих элементов на опорных элементах при совпаденииих осей и их поджатии к соответствующим сферическим полостям,.выполненным в силовводящих элементах, Такая конструкция пьеэопреобразователя искпючает погрешности измерений, которые могут возникать за счет проворота опорных элементов вокруг своей оси. 732195бФормула иэобретенияПьезопреобразователь, содержащийкорпус с расположенным в нем пъезо 5элементом, механически контактирующимс двумя силовводящими элементами,расположенными по разные стороны отпьезоэлемента, два центрирующих элемента, регулировочный винт и два10 опорных элемента с резьбой, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности измерений, центрирующие элементы установлены наопорных элементах, при этом оси опор 15 ных элементов совпадают с осями центрирующих элементов, поджатых к соответствующим сферическим полостям, выполненным в одном из силовводящихэлементов и регулировочном винте, усЗ 1 тановленном на другом силовводящемэлементе..Монахо ГЕНТ СССР осударственного к113035Иоеодственно"издательс е омбинат "Патент", г. Ужгород агаркна, 10 Пр Редактор .Л.Гратил Заказ 15 ВНИИПИ Г тета по изобр ва, 3-35, Раув Корректор А. Обручаревв ЯЮ Подписноениям и открытиям наб,д. 4/5