Датчик для измерения нормальных и касательных напряжений

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН Ия К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик473933(22) Заявлено 11.05,73 (2) 1916675/29-33с присоедицсцием заявки-51) М.Кл. 6 01 п 9/04 осударственный комит Совета Министров ССС по делам изобретенийи открытий Приоритет -(54) ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НОРМАЛЬНЫХ И КАСАТЕЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИИИзобретен)к) Опс)с)ггся и цзмсрцтслшюй тсхцикс.Извсстцы датчики для измерсцця цормзль ых и еасатсльцых напряжений по контакту сооруже 1 п 1 я с грунтом, вклочающис Пилицд ричесс 511 корпус с внутренним кольцевым выступом, коцтактпый диск и расположенные между ними тецзоэлсмсцты.11 сдостзтеом изВсстцых ддтчикОВ 51 Вл 51 С)с 51 зд;1 З 5 Т 01 пОст Измсрсций, ОбуслоВлспця 5 И и большой дсформдтивостью и влияцисм вцспс(п репого цдгружецця коцтдктцого диск.Цель изобрстсцця - повышсццс точности измерений.Указаццая цель достигается тем, что одя 15 из пар тсцзоэлсмецтов выполцеца в виде коццецтричцо расположсш(ых цилиндров с равными площадями поперечных сечений, смоцтироваццых перпендикулярно контактному диску, а другая пара тсцзоэлемецтов выпол цеца в виде размещешцях паралелльцо контактному диску и лежащих ца одной осц упругих консолей опорного кольца, устацовленного ца вутреннем кольцевом выступе цилиндрического корпуса. 2511 а фиг. 1 показ)1 ц предлагзсзы)1 дзтчи 1 с, разрез; ца фиг, 2 и 3 - разрезы по А - А и Б - Ь.Датчик содержит цилиндрический корпус 1, име)ощий сцяружи выступ для опцрдцця 30 датчик гцсздс, сгр;)цсмом стои, ц ИОВсрхцос еоороц цзмсрян)тся цпряж(. цпя, К ес)рпус) Вппт(.и 2 ерсп 5)т 1 срыцпсм 3. Коцтактцыц дпсе 4 Выполцсц здодцо с тсцзочувствительным элементом 5 сжатия. Тсцзоэлемент 5 соед(шястся с тецзоэлемецтом 6 рас тяжеция црц помощи гайки 7. Сдвоенный тецзоэлемепт 5 - 6 служит для измерения нормальных папряжсццй. Чтобы обеспечить равенство плс)п)дсй поперечных ссчсццйспзоэлсГмсГптОВ 5 и 6 црц;10 сг 1 тс)чцОЙ тол 1 ццс сГс 1(еи, тспзоэлс.(с 11 т 5 Выпол 5 стс)1 В Вцдс сплоцп 010 у пруГОГО цилццд 1)11, д тсцзоэлс мент 6 - В вцдс упругого пцлшдрд с чстырь дидастрдльцо р)1 СИОГ 10 жсццыз 1 п Оецдз 1 ц. 1 сцзоэлсмсцт 6 соединяется впцтдмц 8 с опор )11 м цплппдром 9, Пол);1 Опорцого цпг)ццдра 9 чсрсз шярцец 10 опирается ца диск 11. Коцтакт шариков 1 О с площадкой выступа В корпусе, полкой опорного цилиндра 9 и жестким диском 11 осуществляется опорцо-рсгулцровочцым впцтом 12. Положспцс вццтя 12 фиксируется гайкой 13.Касательные напряжения, действующие ц еоцтзетцыц диск 4, псрсдяются цз сдВОсцый тсцзочувствитсльцый элсмсцт 14, выцолцсццый в виде двух од)шдково упругих коцсолсй, осц которых расположены ца одной прямой, проходящей через ось прибора перпсцдцеулярцо сй. Тсцзоэлсмсцты 14 выполнены зяодцо стецзоэлсмсцтом 6 и опорным кольцом 15, /Кесткос соединение тснзоэлементов 14 с корпусом осуществляется путем прцжатия опорного кольца 15 гайкой 16 к выступу в корпусе. Зазоры между стенкой корпуса и контактной площадкой, прибором и стенкой гнезда, перекрываются уцлотнительными кольцами 17.Тснзорезисторы 18 наклеены на тензоэле. менты 5 и 6 таким образом, что решетки их направлены по образующим цилиндров тензоэлементов. На тензоэлемецты 14 тензорезисторы 18 наклеены с обеих сторон (по два на каждую пластинку) так, что продольные оси тензорезисторов совпадают с продольной осью пластинок. Тецзорезисторы каждой пары тензоэлементов 5 - 6 и 14 соединяются по мостовой схеме в отдельные измерительные системы. Провода 19 закрепляются в крышке 3 при помощи уплотнительцых гаек 20 с шайбами и уплотнительных резиновых колец 21.Датчик работает следующим образом, Датчик закрепляется в гнезде так, чтобы рабочая поверхность контактного диска 4 была заподлицо с поверхностью стены и чтобы тензометрические консоли были ориентированы строго вертикально, т. е, по направлению действия сил трения грунта о стену, От действия грунта ца стену ца рабочей поверхности контактного диска 4 возникают нормальные и касательные напряжения, Усилие, равное сум. ме нормальных напряжений, передается ца тецзоэлементы 5 ц 6, вызывая в тецзоэлемецтс 5 дсформацию сжатия, и в тензоэлементе 6 - равную по величине деформацию рас тяжения. Усилие, равное сумме касательныхнапряжений, передается ца тензоэлементы 14, вызывая в одном из цих деформацию сжатия, а в другом равную по величине деформацию растяжения. Тарировка датчика производится 10 в положении, соответствующем положениюего в стене, воздействие грунта на которую исследуется.15 Предмет изобретенияДатчик для измерения нормальных и касательных напряжений по контакту сооружения с грунтом, включающий цилиндрический кор О пус с внутренним кольцевым выступом, контактный диск и расположенные между ними тензоэлементы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, одна из пар тецзоэлемецтов выполнена в виде концентричцо 25 расположенных цилицдров с равными площадями поперечных сечений, смонтированных перпендикулярно контактному диску, а другая пара тензоэлементов выполнена в виде раз.мещенных параллельно контактному диску и зО лежащих ца одной оси упругих консолей опорного кольца, установленного ца внутреннем кольцевом выступе цилиндрического корпуса,