Устройство для измерения сил

ОП ИКАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсинхСоциалнстнческнхРеспубпни,742729(28) Приоритет яо делам изооретеиий и открытийДата опубликования описания 25.06.80(72) Авторы изобретения Э, А. Дон и В. А. Комаров Всесоюзный дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт им, Ф. Э. Дэержинского(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛ Изобретение относится к силоизмерительной технике и. может быть использовано для измерения усилий опорных подшипников па. ровых турбин.Известно устройство для измерения опор 5 ных нагрузок - преобразователь деформации от валопровода работающей турбины, состоящий из силоизмерительного элемента в виде ненагруженной катушки с тензометрами 111.Недостатком этого устройства является изменение жесткостных характеристик опорных элементов, вызванное применением этого преобразователя деформации. Выход из строя изме. рительного элемента вследствие усталости либо лолзучести материала порождает расцентровку турбоагрегата.Цель изобретения - повышение чувствительности устройства.Для достижения этой цели силоизмерительный брус выполнен с двумя прорезями, обра. зующими консольную балку, к свободному концу которой прикреплены соединенные с брусом своими концами тензорезисторы, измерительные базы которых равны ширине прорезей, причем у основания консольной балки выполнено отверстие, образующее с прорезями упругие шарниры.Для упрощения конструкции устройства силоизмерительньш элемент может быть выпол. нен непосредственно в теле силопередающего элемента при помощи двух прорезей и выборки перпендикулярной оси бруса и образующей площадку нагружения снлоизмерительного элемента.На фиг. 1 изображен упрутий элемент с тензорезисторами; на фиг. 2 - вид А на фиг, 1; на фиг. 3 - вариант упругого элемента, продольный разрез; на фиг, 4 - то же, вид сверху; на фиг, 5 - вид В на фиг, 4.На силопередающем элементе 1 (фиг. 1) установлены преобразователи деформации - упругие силоизмерительные элементы 2, укрепленные в силопередающем элементе сваркой. Элемент 2 с сечением двутавра имеет консольный брус 3, образованный поперечными проре. зями 4 и 5 в стойке 6 двутавра и отверстием 7, причем, брус связан со стойкой упругими шарнирами 8 и 9. В верхней части двутавра742729 3предусмотрен выступ 10 шириной Ь, На торцовой части бруса, на упругих подножках 11наклеены тензометры 12,В примере выполнения упругого элементазаодно с силопередающим элементом (фиг, 3 - 5)брус образован двумя дополнительными верти.кальными прорезями 13, в торцовой части си.лопередающего элемента (фиг. 5) - вертикальной выборкой 14 (фиг, 4) и поперечным сверлением 15 и 16 (фиг. 3), формирующими так.же упругие шарниры 17 и 18, аналогичныешарнирам элемента на фиг.1, Выступ 19 (аналогич.ный выступу на фиг,1) образован обнизкой 20 ивыборкой 14, Выступы образуют площадки нагру.жения элемента, Сверление служит для регулировки жесткости шарнира,4Множитель 2 учитывает работу одного издатчиков на растяжение, а второго - на сжатие при полумостовой схеме их коммутации.Жесткость упругих шарниров выбираетсяпренебрежимо малой по сравнению с жесткостьюбруса. Для получения интегральной характеристики нагруженности силопередающего элемента1 все тензорезисторы могут быть соединеныв цепь.1 О Предлагаемое устройство позволяет при ука.занных (фиг. 1 - 5) размерах получить коэффи.циент усиления: 1 = 200 - 300. Формула изобретенияПринцип работы устройства следующий, Усилия, передаваемые через силопередающийэлемент 1, заставляют деформироваться элементы 2 на величину РЕЕкк где Е относительная деформация сило.передающего элемента;сила, приходящаяся на один силоперецающий элемент;модуль силопередающего элемента;рабочая площадь силопередающегоэлемента. Ек Конструкция силоизмерительного элемента . позволяет увеличить деформацию базы тензометра согласно соотношению:Ь па где Ь, - высота силопередающего элемента;Ь - ширина прорези;Ьз - расстояние от конца консоли дошарнира;Ь, - расстояние между шарнирами,1, Устройство для измерения сил, содержащее силопередающий ивыполненный в видеконсольно закрепленного бруса, силоизмерительный элемент, и тензометрические преоб.разователи деформаций, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения чувстви.тельности, силоизмерительный брус выполненс двумя прорезями, образующими консольнуюбалку, к свободному концу которой прикреплены соединенные с брусом своими концамитензорезисторы, измерительные базы которыхравны ширине прорезей, причем у основанияконсольной балки выполнено отверстие, образующее с прорезями упругие шарниры.2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что силоизмерительный элементвыполнен в теле силопередающего элементапри помощи двух прорезей и выборки перпен.35дикулярной оси бруса и образующейплощадкунагружения силоизмерительного элемента.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Исследование опорных реакций и рас.40центровок валопровода во время работы туубоагрегата К.240. -Отчет ХТГЗ Мо Л,1975 (прототип).742729 ректор М. Пож Редактор арванска одписное каз 3603 ал ППП Патент", г, Ужгород, ул. Проек ЦНИИП по д 113035, оставитель Н. Вовчукехред Н.Бабурка Тираж 1019Государственного комитета СССам изобретений и открытийосква, Ж, Раушская наб., д.