Силоизмерительное устройство

(19) (1) ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦиАлисТИчЕскихЕСПУБЛИК 6 1)5 6 01 1.7/08 1 "т 0 Ц 2 ССРСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТ ГОСУДАРТВЕЮЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ С КОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (71) Самарский авиационный институт им.акад. С.П.Королева(56) Авторское свидетельство СССР М 1041935, кл. 6 01 Р 15108, 1982.Авторское свидетельство СССР М 537272, кл. 6 01 1 7/08, 1975, (54) СИЛОИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ. ЧСТРОЙСТВО(57) Изобретение относится к измерительной технике, Цель изобретения - повышение точности и надежности. Поворотом 2гайки 7 относительно корпуса 1 затягивают мембрану 2 с двух сторон симметрично расположенными относительно нее упругими кольцамй 3 и 4 с концентрично расположенными коническими поверхностями, угол при вершине которых составляет 89 - 9,При этом"кольца 3 и 4 взаимодействуют с мембраной 2 плоскими торцамикольцевых вы ." ступов, выполненнь)х набольшихоснованиях, обеспечивая ее натяжение. Под. действием импульса струй мембрана 2 деформируется, изменяй величинумагйитного зазора между скрепленным с ней чувствительным элементом 8 и преобразователем 9 перемещения, по выходному сигналу которого определяют реакцйю струи, 1 ил. 31747966 3 4Изобретение относится к устройствам Цель изобретения - повышение точнодля измерения силы реакции газовой струи, сти измерения и обеспечение надежности.истекающей из сопла газодинамического Цель достигается тем, что внутренняяустройства(газодинамического лазера, дви- поверхность каждого кольца выполнена когателя летательных аппаратов) и может ис нической и расположена концентрично отпользоваться на испытательных станциях, . носительно наружной поверхности с тем жеИзвестно устройство акселерометра, в углом наклона образующей, угол привер-котором мембрана с одной сторонь 1 опира-шине наружного и внутреннего конусовется на плоскую поверхность в расточках каждого кольца составляет 89 - 91, на кажкрышки, а со стороны корпусаподжата пру дом конце кольца, обращенном к мембране,жинной шайбой, При сборке пружинная выполнен кольцевой выступ с плоскими торшайба сжимается в осевом направлении и цами,возникающаяпо линии контакта носка шай- На чертеже представлено силоизмерибы с мембраной радиальная составляющая. тельное устройство, поперечное сечение.силы обеспечивает растяжку мембраны в 15 Устройство содержит корпус 1, в которадиальном направлении,;ром расположен упругий элемент в видеВследствиетого, что для захвата мемб- мембраны 2 дискообразной формы. Мембраны носок шайбы выполнен заостренным, рана установлена между двумя упругимито в процессе сборки и эксплуатаций воз-кольцами 3 и 4 с углом наружной и внутренможно повреждение мембраны. Кроме того, 20 ней поверхностей конуса 89-91 О, которыйсиловая схема растяжки мембраны не по- подобран экспериментально, Упругие кольэволяет в полной мере реализоватьуйругие ца выполнены идентично и установленысвойства материала вследствие значитель- симметрично. относительно мембраны больных потерь на трениешими основаниями друг к другу. На .этихНаиболее близким к предлагаемому по 25 концах выполнены кольцевые выступы стехнической сущности является устройство . плоскими торцами, между которымизажидля измерения давления, содержащее кор- мается мембрана, Упругие кольца.в осевомпус, мембрану, преобразовательее переме- направлении опираются на кольца 5 и 6, а вщения и два симметрично расположенных радиальном направлейии установлены с за-.относительно Мембраны упругих торовых 30 зором в корпусе 1, Узел чувствительногокольца, наружная поверхность каждого изэлемента зафиксирован в корпусе с по которых выполнена в виде усеченного кону-: мощью фасонной гайки 7, имеющей фрезерса, большее основание которого обращено ные пазы под гаечный ключ. С внутренней- к мембране. При сборке упругие кольца стороны на мембрану осесимметрично на. сжимаются в осевом направлении и за счет 35 клеена тонкая пластина 8 иэ трансформаэксцентрисйтета прилагаемой силы и реак- торного железа. Со стороны пластины вции опоры возникает скручивающий мо- корпусе 1 выполнено осевое резьбовое от- .мент, прйводящийк радиальнаму верстие с мелким шагом, в которое ввернутнатяжению мембраны, ,: датчик 9 перемещения, фиксируемый контрТак как касание торовых колец с мемб гайкой 10,раной пройсходит по линии, то в этой зоневозйикают значительные контактные на- Во время сборки фасонная гайка 7 попряжения. Следствием этого является смя-ворачивается с помощью ключа относительтие поверхности мембраны, что в нокорпуса 1, сжимая упругие кольца 3 и 4 врезультате приводит к вытягивайию мемб осевом направлении. При деформации кораны в месте заделкипри длительной экс-лец в месте защемления мембраны возникаплуатации измерительного устройства; Для, ет составляющая силы; которая растягиваетвыполнения условия симметричности за- мембрану в радиальном направлении,жимных колец относительно мембраны- в . Вследствие того, что величины деформацииконструкции датчика предусмотрены упоры 50 колец,в радиальном .направлении равныв корпуснйх деталях, в которые вставляют-между собой из-за одинаковых геометрйчеся торовыекольца. При затяжке болтов в ских размеров последних, а значительныезоне контакта между сопРяженными повер- напряжения, действующие по развитой йо-хностями кольца и упора возникает сила верхности контакта удерживают мембранутрения, на преодоление которой затрачи" 55 от проскальзывания, то отсутствует, взаимвается часть энергии. Указанные недостат- ное смещение поверхностей колец и мембки снижают надежность известного раны одна относительно другой, При этомустройства и не позволяют в полной мере растягивающая сила затрачивается толькореализовать возможности силовой схемы: на деформацию мембраны в радиальном надля натяжьния мембраны,правлении без потери энергии на трение и1747966 Составитель В,ЛысцовТехред М.Моргентал . Корректор М.Вароши Редактор А.Огар . Заказ 2496 .: Тираж-- Подписное ВНИИПИ Государственного комйтета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж; Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 исключается повреждение мембраны от мерениях более полно реализуются свойстконтактных напряжений.ва материала в упругой характеристике чувСверхзвуковая струя из газодинамиче- ствительного элемента; одновременно . скогоустройстванепоередственнопоступа.- обеспечивается надежность и долговечет на мембрану, которая одновременно 5 ность, т.е. улучшается качество измеритель- является приемником усилия ловушкой) и ного устройства, В результате устраняются чувствительным:элемейтом. Под действием не только "хлопки" мембраны, приводящие импульса струи мембрана деформируется и к неработоспособйости силоизмерительпрогибается в осевом направлейии. При ного устройства, йо и повышается точность зтомизменяетсявеличинамагнитногозазо измерения, так как уменьшаютСя инструра между чувствительнйм элементом и пре- . ментальные погрешности вследствие дрейобраэователем перемещенйя и, какфа нуля и гистерезиса.следствие, уровень сигнала, по величине ко- . - Ф о р м у л а и:з.о б р ет е н и яторого определяется сила реакцииструи. К . Силоизмерительное устройство, содер- .преимуществу такой схемысилоизмери-,Фб жащее установленные в корпусе мембрану, , тельногоустройстваотносятсяуменьшениепреобразователь ее йеремещеййя и два массы чувствительного элемента и увеличе- симметрично раСположенных отйосительно ние собственной частоты колебаний, что по- мембраны упругих кольца с.наружными козволяет измерять кроме эйергеФйческих " ническйми поверхностями. обращенными, параметров двигателя, характерные ереме большими основаниями к мембране, о т л и- .на импульса при коротких включениях.,ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышенияСиловая схема конструкции узла упруго-. точности и йадежности;внутренняя поверхго элемента позволяет в полной мере рвали- ность каждого кольцЭ выполнена коничезовать величйну рздйэлъной составляющейской и расположейа концентричносилы для йредварительногорастяжения 25 наружной поверхности кольца с твм же угмембрайы; исключая потери энергйи на тре- лом наклонаобразующей, при агом на каж.ние при сборке; Обеспечивается возмож- . дом конце кольца, обращенном к мембране, ность не только выборки "слабины" в выполненкольцевойвыступсплоскимитор-, защемлении, но: и натяжения мембраны с цами, аугол при вершине койусов каждого приданием плоской формы. Поэтому при йз-. 30 кольца лежит в пределах 89-91 О.