Датчик силы

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ 1 А СПУБЛИК 9) .ьЖ)5 6 015/О ЕНИЯ ЕЛ К АВТОРСКОМУ ти и долгоО. Тоболи мерения О Ь С) ка.яет тем, что в трический кои в ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗ(71) Институт проблем надежнвечности машин АН БССР(57) Использование: изобретение относится к области технических измерений силы, в частности к конструкции датчиков, и может быть использовано в системах контроля и управления, Сущность: датчик силы содержит электрический преобразователь, выполненный в виде чувствительного сердечника с обмоткой возбуждения, раэИзобретение относится к области технических измерений силы, в частности к конструкции датчиков, принцип действия которых основан на электрических и магнитных явлениях, и может быть использовано в системах контроля и управления,Известен тензометрический датчик силы, содержащий чувствительную шайбу, неподвижно установленную внутри силовводящей втулки в точке приложения измеряемого усилия и содержащую накрест расположенные тензоэлементы,Недостатком этого датчика является зависимость предварительного распределения механических напряжений в неподвижно установленной чувствительной шайбе от точностных погрешностей сопрягаемых элементов,Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является магнитоупругий датчик силы,мещенный внутри полой силоводящей, втулки, опору, по крайней мере с одним регулирующим винтом, установленную внутри силовводящей втулки, не менее одного силозамыкающего элемента, выполненного в виде одностороннего клина, связанного с регулирующим винтом и установленного на внутренней поверхности силовводящей втулки, при этом чувствительный сердечник выполнен в виде расположенной по центральной оси силовводящей втулки иэгибной балки, один конец которой закреплен на внутренней поверхности силовводящей втулки, а другой является свободным и содержит по крайней мере одну клиновидную фаску, выполненную с возможностью взаимодействия с скошенной поверхностью одностороннего клина. 1 ил. содержащий крестообразный магнитопровод, неподвижно установленный внутри силовводящей втулки с сдвиговой зоне и содержащий обмотки намагничивания и изК недостатком датчика следует отнестиличие различных условий базирования на ждой из опорных поверхностей упомянуго магнитопровода из-за точностных погрешностей сопрягаемых элементов Это вызывает предварительное искривление нейтральной оси и появление остаточных напряжений в крестообразном магнитопроводе, т,е. ошибку нуля датчиЦелью изобретения явл ся повышение точности датчика,Указанная цель достигаетсядатчик силы, содержащий элекпреобразователь, выполненный в виде чувствительного сердечника с обмот оэбуждения, размещенного внутри полой силовводящей втулки, введена опора по крайней мере с одним регулирующим винтом, установленная внутри силовводящей втулки, и по крайне мере один силозамыкающий элемент, имеющий вид одностороннего клина, связанный с соответствующим регулирующим винтом и установленный на внутренней поверхности силовводящей втулки, а чувствительный сердечник выполнен в виде расположенной по центральной оси силовводящей втулки изгибной балки, один конец которой закреплен на внутренней поверхности силовводящей втулки, а другой является свободным и содержит, по крайней мере, одну клиновидную фаску, выполненную с возможностью взаимодействия со скошенной поверхностью одностороннего клина,На чертеже изображен датчик силы.Датчик силы содержит полую силовводящую втулку 1, внутри которой неподвижно по центру базируется чувствительный сердечник 2, Обмотка возбуждения 3 расположена на пролете чувствительного сердечника 2, на участках 4 и 5 которого, образованных отверстием 6, по обе стороны от нейтральной оси размещены встречные измерительные обмотки 7 и 8, Свободный конец 9 чувствительного сердечника 2 имеет клиновидные фаски 10 и 11, взаимодействующие с силовводящей втулкой 1 .посредством подвижных в осевом направлении силозамыкающих односторонних клиньев 12 и 13, которые кинематически связаны с регулирующими винтами 14 и 15, В полой силовводящей втулке 1 со стороны клиньев 12 и 13 неподвижно установлена опора 16, в которой перемещаются указанные винты 14 и 15.Датчик силы установлен на опорах 17 и 18, между которыми расположено звено 19, осуществляющее силовое воздействие на упомянутый датчик (не чертеже показано) стрелкой,Датчик силы работает следующим образом,При приложении посредством звена 19 усилия к силовводящей втулке 1 происходит смещение ее средней части относительно опор 17 и 18. Чувствительный сердечник 2 испытывает при этом изгибные деформации, так как его свободный конец 9 с клиновидными фасками 10 и 11 посредством силозамыкающих односторонних клиньев5 10 20 25 30 чувствительного сердечника с обмоткой35 возбуждения, размещенного внутри полой 40 45 50 55 фиксируется относительно опор 17 и 18, Регулирующие винты 14 и 15, перемещаемые в опоре 16, обеспечивают независимое прилегание указанных клиньев 12 и 13 к клиновидным фаскам 10 и 11 и силовводящей втулке 1, Обмотка возбуждения 3 создает на участках 4 и 5 магнитные потоки. определяющие благодаря явлению магнитной упругости пропорциональные измеряемому усилию сигналы во встречных измерительных обмотках 7 и 8,Исполнение чуствительного сердечника датчика силы в виде изгибной балки, один конец которой закреплен на внутренней поверхности силовводящей втулки, а клиновидные фаски другого конца взаимодействуют с упомянутой втулкой посредством силозамыкающих односторонних клиньев, кинематически связанных с регулирующими винтами, которые перемещаются в неподвижной опоре, позволяет осуществить регулируемое силоэамы,:ание и снизить требования к точности изготовления и взаиморасположения упомянутых чувствительного сердечника и силовводящей втулки. При этом повышается точность измерений силы.Таким образом, использование изобретения позволяет существенно повысить эффективноть контроля и управления. а также снизить стоимость датчика. Формула изобретения Датчик силы, содержащий электрический преобразователь, выполненный в виде силовводящей втулки, о т л и ч а ю щ и й с я тем., что, с целью повышения точности, в него введена опора с по крайней мере одним регулирующим винтом, установленная внутри силовводящей втулки, и по крайней мере один силозамыкающий элемент, имеющий вид одностороннего клина, связанный с соответствующим регулирующим винтом и установленный на внутренней поверхности силовводящей втулки, а чувствительный сердечник выполнен в виде расположенной по центральной оси силов- водящей втулки изгибной балки, один конец которой закреплен на внутренней поверхности силовводящей втулки, а другой является свободным и содержит по крайней мере одну клиновидную фаску, выполненную с возможностью взаимодействия со скошенной поверхностью одностороннего клина.1760401 оставитель Л.Бельчикехред М.Моргентал Корректор И.Шулла Редак Заказ 3181 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101