Тензометрический датчик сил

(23) ПриоритетОпубликовано 050280. Бюллетень М 5 6 01 Ь 5/22 С 01 Ь 1/22 Государственный комите СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 080280(72) Авторы изобретения А.А, Лейнова и ВН. Федотов Всесоюзный научно-исследовательский институт по строительству магистральных трубопроводов(54) ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК СИЛ Изобретение относится к силоизме" ных сил при эргономических исследоварительной технике.и может быть ис- . ниях,пользовайо для измерения эргономичес- Цель изобретения - повышение точ,ких ттоказателей для всех машин,"ийею ности измерения радиальных сил приЮих"рычаги управления,. . эргономических исследованиях.Известен тензометрический:датчик Это достигается тем, что предло сил, содеРжаций корпус с жестко эак- женный датчик снабжен компенсаторомрепленнычи двумя упругйми чувствитЕЛь- погрешности, размешенным в корпусе. ныйи элементами с тензорезисторатлй 0 и вйполнейным в виде двух концентричодин из которых выпблнен в виде.пол 1 но установленныхвтулок с фланцемго цилиндра, а другой - в вийе С 1 чфй" на одном конце,между которыми расйя,раэмеценного внутри цилинйра " положены шарики, разделенные на дваи силоприемную головку, котораясвя . ряда жестко закрепленной в корпусезава "сцилиндром с помощю равномер-"цилиндрической прокладкой и центрино расположенных по окружностив 1 арй 5 рованные со стороны внутренней втулков и упругих перемычек (13. ; ,.;": ки эластичной цилиндрической обоймой,Однако этот датчик не обеспечива а со стороны корпуса - двумя эласет требуемой точности измерения рйдй тинными, кодьцами, при этом упругийальных сил и йеудобен при эргонойй 20 чувствительный элементсвободно усческих исследованиях, . :, :. тановленный во внутренней втулке иНаиболее близким по технической ЮаРннрно связанный с ней силоприемСущности к предложенному являЕтся ной головкой, жестко закреплен нижтензометрический датчик сил, содержа . ней частью в корпусе с поможью винщий корпус с жестко закрепленным .у 5 тов,упругим чувствительным элементом стензорезисторами на его наружной.п 6- На фиг, 1 изображен тензометричесверхности и с отверстием для оси (21, кий датчик сил; на Фиг, 2 - то же,Однако он также не обеспечивает . сечение А-А на Фиг, 1; на фиг, 3требуемый точности измерения радиаль- электрическая схема соединения однойпары тензорезисторов; на фиг. 4"то же, другой пары,Датчик содержит упругий чувствительный элемент 1, выполненный в виде полого стержня с изменяющимся поего длине сечением, корпус 2, кронштейн 3, проволочные прямоугольныетензорезисторы 4-7, наклеенные на наружной поверхности средней частиупругого элемента 1, Электрическоесоединение тензорезисторов с измерительно-регистрирующей аппаратуройосуществляется шестипроводной линией8, проходящей через центральное отверстие упругого элемента 1. Компенсатор погрешности измерения усилийсостоит из внутренней 9 и наружной10 втулок с фланцами на одном конце, установленных концентрично,Верхняя часть упругого чувствительногоэлемента 1 выполнена в виде сферической .силоприемной головки, помещеннойв цилиндрическое отверстие внутреннейвтулки 9Между фланцами втулок 9 и10 установлены два ряда шариков 11 и12 с внутренней цилиндрической прокладкой 13, обеспечивающие перемещение втулок с минимальным трением,Прокладка 13 закреплена на корпусе 2резьбовым соединением и стопоритсякольцом 1,4. Бентровка рядов шариков11 и 12 осуществляется эластичной цилиндрической обоймой 15 исо стороны корпуса - эластичнымикольцами 1 б и 17, Зазор между фланцем втулки 10 и корпусом 2 закрытплоским резиновым эластичным кольцом 18 для герметизации, На втулку10 одета шаровая эбонитовая рукоятка 19, закрепленная осью 20, проходящей через круглые отверстия встенках втулки 10 и овальные отвер- .стия в бтенках втулки 9 и через си-,лоприемную головку упругого. элемента 1, Втулки 9 и 10 сопряжены междусобой посадкой сминимальным зазором, обеспечивающим их взаимное осевое перемещение при регулировке винтом 21, Нижняя часть чувствительногоэлемента 1 жестко прикреплена к органу управления машиной кронштейном3 с помощью гайки 22,Тензометрический датчик сил работает следующим образом,Сила, приложенная рукой машиниста к шаровой рукоятке 19, воспринимается сферической силоприемной головкой чувствительного элемента 1,вызывает прогиб этого элемента и деформацию тензорезисторов 4-7,При этомвтулки 9 и 10 с фланцами, благодарядвум рядам шариков 11 и 12, перемещаются параллельно дну корпуса 2,разгружая упругий чувствительный1 р элемент 1 от дополнительных сил,связанных с положением руки машинистана рычаге управления, и тем самымповышая точность измерения радиального усилия,Тензометрический датчик сил позволяет оценить удобство управленияновыми машинами и улучшить обслуживание рабочего места,Формула изобретенияТензометрический датчик сил, содержащий корпус с жестко закрепленным в нем упругим чувствительным эле 25 ментом с силоприемной головкой итензорезисторами, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с цельюповышения точности измерения радиальныхсил при эргономических исследованиях.,30 он снабжен компенсатором погрешности,размещенным в корпусе и выполненнымв виде двух концентрично установленных втулок с фланцами на одном конце,между которыми расположены шарики,разделенным на два ряда жестко закрепленной в корпусе цилиндрическойпрокладкой и центрирование со стороны внутренней втулки эластичной цилиндрической обоймой, а со стороныкорпуса - двумя эластичными кольцами,при этом упругий чувствительный.элемент, установленный во внутреннейвтулке и шарнирно связанный с нейсилоприемной головкой, жестко закреплен нижней частью в корпусе,45 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 375500, кл,01 Ь 1/22, 1973.2, Макаров Р,А. Тензометрия в маши 50 ностроенииМ., 1975, с, 138 (прототип),Пож Ко ект 70/35 Тираж 1019 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 113035 Москва ЖРаодписное аказ митета СССРоткрытийская наб 4 илиал ППП фПатентфф, г, Ужгород, ул, Проектная,