Датчик усилия

34390 Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт, свидетельстваМ. Кл. В 64 с 19/006 011 1/16 Заявлено 19,Х.1970 ( 1601176/40-23) оедцнением заявкиПриоритетОпубликовано 07.Ч 1,1972. Бюллетень21Дата опубликования описания 20.Ч 11.1972 Комитет по делам обретений и открыт ри Совете Министра СССР. Жук и К. ф, дацоев Я, А, Бекиров Заявител ТЧИК УСИ Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения усилий, например, в проводке электрогидравлической системы управления само. лета или пилотажного стенда. 5Известен датчик усилия, состоящий из корпуса, силового упругого элемента, упругого чувствительного элемента и индукционного преобразователя поворотного типа, вращение которого осуществляется фасонной пружи ной, воспринимающей измеряемое усилие,Цель изобретения - обеспечение сменности силового упругого элемента в широком диапазоне жесткостей при одном и том же максимальном рабочем усилии и при сохранении 15 чувствительности датчика.Это достигается тем, что в предложенном датчике силовой упругий элемент выполнен в виде дифференциальной цилиндрической пружины с прямоугольным сечением витков и их 20 встречной навивкой, Крайние концы пружины закреплены во внешней втулке, внутри которой расположен плавающий стакан, соединенный прои помощи согласующей пружины с упругим чувствительным элементом, причем се редина пружины силового упругого элемента присоединена к плавающему стакану. На чертеже изображена конструкция датчика усилия. В корпусе 1 датчика вмонтированы статоры 2 и роторы 3 индукционного преобразователя поворотного типа, опорные подшипники 4 и втулка б роторов. Втулка Б жестко соединена со средней частью упругого чувствительного элемента, выполненного в виде фасонной пружины б с противоположно скрученными концами и натянутого дополнительной цилиндрической пружиной 7 сжатия.Силовой упругий элемент состоит из цельноточеной дифференциальной цилиндрической пружины 8 с прямоугольным сечением витков и их встречной навивкой и связан с упругим чувствительным элементом б наконечником 9, согласующей пружины 10 и резьбовой пробки 11. Крайние концы пружины 8 жестко соединены с внешней втулкой 12 посредством штифтов 13. Средняя часть ее, выполненная в виде замкнутого кольца, соединена штифтами-упорами 14 с плавающим стаканом 15,Штифты-упоры 14 вместе с окнами во внешней втулке 12 образуют ограничитель предельной деформации силового упругого элемента.Силовой упругий элемент сочленен с преобразователем резьбовым соединением, которое фиксируется тарельчатыми пружинами 1 б. Выходные обмотки преобразователя подключены к логическим усилителям 17 электрогид5 10 15 20 25 30 35 40 3равлической системы управления самолета. Датчик снабжен серьгами 18 для крепления его в проводке управления самолета.Датчик работает следующим образом, При действии на датчик внешней, например, растягивающей силы плавающий стакан 15 перемещается вправо, увлекая за собой через штифты-упоры 14 среднюю часть силовой пружины, при этом правые витки ее сжимаются, а левые растягиваются, и уоилие передается корпусу 1 преобразователя с одной стороны через резьбовый фланец пружины непосредственно, а с другой - через внешнюю втулку 12.При действии силы выше расчетной ход Х штифтов-упоров 14 огр аничен окнами во внешней втулке 12 и для пружин различной жесткости это значение Х определяется и задается максимально действующим усилием.Одновременно с плавающим стаканом 15 перемещается резьбовая пробка 11, которая ослабляет сжатие согласующей пружины 10 и соответственно пружины 7. При этом на фасонную пружину б действует большее растягивающее усилие (по сравнению с первоначальным состоянием) и средняя часть ее поворачивается на некоторый угол. На этот же угол поворачивается втулка б и связанные с ней роторы 3 индукционного преобразователя. На выходе обмоток статоров 2 появляется э,д.с пропорциональная углу поворота роторов и, следовательно, действующему усилию на датчик. С выхода преобразователей сигналы подаются на входы логических усилителей 17, включенных в контур системы управления с трехкратным резервированием,Так как при настройке контура системы управления необходимо подбирать датчики различной жесткости, в предлагаемом датчике силовой упругий элемент легко снимается. Для этого предусмотрено резьбовое соедииение с преобразователем, с помощью которого силовой элемент навинчен на резьбовую шейку корпуса 1 датчика до упора и для стаби лизации соединения он подпружинен тарельчатыми пружинами,Для сохранения расчетной чувствительности в комплект силового чувствительного элемента включена согласующая пружина 10, подобранная для каждой силовой пружины 8 отдельно, Кроме того, пружина 10 выполняег роль компенсатора температурных деформаций при изменении теплового воздействия на датчик. Предмет изобретения Датчик усилия, содержащий корпус, с размещенным в нем индукционным преобразователем, упругий чувствительный элемент, выполненный в виде фасонной пружины, и силовой упругий элемент, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов, повышения надежности и обеспечения сменности силового упругого элемента заданной жесткости, в нем корпус преобразователя соединен с под. пружиненным силовым упругим элементом, выполненным в виде дифференциальной цилиндрической пружины с прямоугольным сечением витков и их встречной навивкой, концы которой закреплены во внешней втулке, а во внутренней полости ее расположен плава. ющий стакан, соединенный посредством резь бовой втулками и согласующей пружины с упругим чувствительным элементом, причем середина пружины силового упругого элемента в виде замкнутого кольца присоединена к плавающему стакану штифтами-упорами, образующими вместе с окнами, выполненными во внешней втулке, ограничитель предельной силы.рлов рект Типография, пр. Сапунова,Редактор Т. Рыбалова аказ 2274/7ЦНИИПИ Комитета Изд.974лам изобретенийосква, Ж.З 5, Рауш Тираж 406 Подписно крытий при Совете Министров ССС я наб., д. 4/5