Датчик растяжения-сжатия

)5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ А утТ,Сермери- вано ов, а тви- Уства ии е- оСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Одесский политехнический инстит(56) Авторское свидетельство СССРМ 1185129, кл. 6 01 Е 1/22, 1984,Патент ФРГ М 2244615. кл, 6 01 .(54) ДАТЧ ИК РАСТЯЖЕ Н ИЯ-СЖАТИЯ.тельной технике и может быть использпри взвешивании движущихся объектакже в тягоизмерительных стендах. Цизобретения является повышение чувтельности датчика растяжения-сжатия Изобретение относится к силоизмерителной и испытательной технике и может быть использовано при взвешивании движущихся обьектов, а также в тягоизмерительных стендах.Известны тензореэисторные датчики силы. содержащие две силовводящие оболочки и кольцевую пластину. 8 таком датчике измеряемое усилие воздействует на силовводящие оболочки, изгибает кольцевую пластину, на которой расположены тензорезисторы. При этом одни тензорезисторы растяги, ваются, а другие сжимаются. Электрический разбаланс тензометрического моста и является мерой деформации.Недостатком такого датчика явлт ется сравнительно малая величина деформэции кольцевой пластины из-за невозможности увеличения ее угла поворота в связи с налиЫ 2 1744523 А ройство содержит два силовоспринимающих кольца; упругий элемент с тензорезисторами и две силовводящие оболочки, при этом силовводящая оболочка меньшего диаметра выполнена вогнутой, а силовводящая оболочка большего диаметра выполнена выпуклой; при этом величина вогнутости и выпуклости оболочек не меньше толщины соответствующих оболочек.Кроме того, силовводящие оболочки могут иметь продольные пазы, равномерно расположенные по окружности, с глубиной не меньше половины толщины оболочек и вы полненные с внутренней стороны у оболочки меньшего диаметра и с внешней стороны у оболочки большего диаметра, Пазы могут быть сквозными. 1 э.п ф-лы, 1 ил. чием больших изгибных напряжений в силовводящих оболочках, возникающих в местах их соединения,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является датчик, в котором упругий злемент состоит из двух цилиндрических оболочек разного диаметра, соединенных и выполненных за одно целое с ней.Недостатком известного устройст также является малая величина деформац кольцевой пластины, что лимитируется в личиной напряжений а силовводящей об лочке.Цель изобретения - повышение чувствительности,Указанная цель достигается тем, что силовводящая оболочка меньшего диаметра выполнена вогнутой, а сйловводящая обо5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 лочка.большего диаметра выполнена выпуклой, при этом величина вогнутости и выпуклости оболочек не меньше толщины соответствующих оболочек,Силовводящие оболочки имеют продольные пазы, равномерно расположенные по окружности с глубиной не меньше половины толщины оболочек и выполненные с внутренней стороны у оболочки меньшего диаметра и с внешней стороны у оболочки большего диаметра,Кроме того, силовводящие оболочки имеют сквозные продольные пазы, равномерно расположенные по окружности,Выполнение силовводящих оболочек вогнутой и выпуклой формы обеспечивает большую их податливость в осевом направлении по сравнению с цилиндрическими, При этом максимальная величина деформации будет в зоне наибольшей вогнутости (выпуклости) силовводящей оболочки, т,е, вдали от места их сочленения. Поэтому максимальные напряжения в силовводящих оболочках в местах их сочленения будут меньшими, чем в цилиндрических.Последнее обеспечивает возможность увеличения деформации упругой кольцевой пластины (угла ее поворота), что повышает величину электрического сигнала, а следовательно, и точность измерений. Толщина силовводящих оболочек должна быть меньше максимальной величины их вогнутости (выпуклости). При несоблюдении этого требования оболочки будут близки к цилиндрическим.Выполнение продольных пазов равномерно распределенными в окружном напраалении, причем в силовводящей оболочке меньшего диаметра изнутри и большего снаружи, а также с глубиной не меньше половины толщины оболочек, позволяет увеличить их упругук 1 податливость в осевом направлении, что способствует снижению напряжений в оболочках, а кроме того, увеличению угла поворота кольцевой пластины и, следовательно, увеличению величины электрического сигнала,В предлагаемом датчике пазы, равномерно распределенные по окружности. выполняют сквозными, что усиливает его преимущества,На чертеже представлен датчик растяжения-сжатия, осевое сечение,Датчик состоит из силовоспринимающих верхнего 1 и нижнего 5 колец, силовводящих оболочек 2 и 4 и упругой кольцевой пластины 3, на которой установлены чувствительные элементы в виде тензорезисторов 6 и 7. Максимальные величины вогнутости й и выпуклости Ь 4 больше толщин оболочек д 2 ид 4В силовводящих оболочках 2 и 4 выполнены равномерно разнесенные в окружном направлении пазы 8 и 9 с глубиной п 2 и п 4, больше соответственно Ьг./2 и Д /2,Датчик работает следующим образом.Нагрузка Р, приложенная к силовоспринимающим кольцам 1 и 5, с помощью силов- водящих оболочек 2 и 4 передается кольцевой пластине 3, которая деформируется (поворачивается), передавая эту информацию чувствительным элементам 6 и 7,электрический сигнал которых воспринимается вторичной аппаратурой,Формула изобретения1. Датчик растяжения-сжатия, содержащий два силовоспринимающих кольца, две силовводящие оболочки разного диаметра и упругий элемент с тензорезисторами, расположенный междусиловводящими оболочками, при этом кольцо, силовводящие оболочки и упругий элемент выполнены за одно целое и соединены между собой плавно, о тл и ч а ю щи й ся тем, что, с целью повышения чувствительности, силовводя-. щая оболочка меньшего диаметра выполнена вогнутой, а силовводящая оболочка большего диаметра выполнена выпуклой, при этом велИчина вогнутости и выпуклости оболочек не меньше толщины соответствующих оболочек2, Датчик по п,1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что силовводящие оболочки имеют продольные пазы, равномерно расположенные по окружности, с глубиной не меньше половины толщины оболочек и выполненные с внутренней стороны у оболочки меньшего диаметра и с внешней стороны у оболочки большего диаметра,3, Датчик по п 1, о тл и ч а ю щи й с я тем, что, силовводящие оболочки имеют сквозные продольные пазы, равномерно расположенные по окружности,1 144523 оставитель В.Головановехред М,Моргентал Корректор Т.Палий дактор А,Огар Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина,аказ 2189 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5