Устройство для измерения изгибающегомомента

Сфез Сфееминк Сфциавктичеслик Уеслублик(22) Заявлено 11.04. 78 (21)2606858/18-10 Рф)М (фф с присоединением заявки Мо -(23) Ориоритет -6 01 . 3/10 Государстеенннй коинтет СССР оо аеяам нзобретеннй н откритнйДата опубликования описания 280281(72) Авторы изобретен и Л. С. Бойко, А. Г. Лымарь и И. Е. Дебривны научно-исследовательский и про ский институт редукторостроени 1) Зеявител сесоюзны онструкт 54) УСТРОИСТВО ь жаще исто ечеение йутем огрешых и осе остигаетсятензореэистоя из соотноенная цель дго, что парыэлены, исход= 0,- расстояния отприложения сичений установктензорезистороветственно;" диаметры упругогмента в этих сеч Пост авл за счет то ров устано щения: где Ви тместалы до сеи пар в соотэле-,иях. Изобретение относится к измерительной технике, в частности, кизмерению изгибающих моментов, возникающих в консольно закрепленныхстроительных конструкциях, деталяхмашин и может быть использовано впроцессе испытаний строительных конструкций, а также механических соединительных муфт.Известно устройство, содер е две пары проволочных тенэорез ров, расположенных в разных с ниях 11.Однако это устройство обладает невысокой точностью, так как требует дополнительной математической обработки полученной .информации.Известно устройствов котором компенсационный тензорезистор заменен рабочим и расположен в диаметрально-противоположно оставшемуся в плече полумоста рабочему тенэорезистору .2.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения изгибающего момента, содержащее консольный упругий элемент с переменными сечениями, в каждам из которых уста новлена пара тензореэисторов, котоЗМЕРЕНИЯ ИЗГИБАЮЩЕГО МОМЕНТ рые между собой размещены диаметрал но-противоположно в поперечном сече нии, причем каждый из тензорезисторов одной из пар с противоположным тензореэистором другой пары включены в соответствующие плечи иэмери тельного полумоста 133.Недостатками известных. устройств является невысокая производительность иэ-эа наличия погрешности на результат измерения изгибающего момента от действия поперечных и осе" вых сил,Цель изобретения - повыш производительности измерений автоматического исключения п ностей от действия радиальн вых сил.На фиг. 1 дана схема расположениятензор:ьэисторов на детали; нафиг.2 - электрическая схема,Данное устройство содержит консольный упругий элемент переменногосечения, например, 1 и 2, в каждомиз которых установлена пара тенэореэисторов 3,4 и 5,6, которые междусобой размещены на упругом элементе диаметрально-противоположно в поперечном сечении. Тенэорезисторы 3 и Об последовательно соединены и образуют одно из плеч полумоста, другоеплечо полумоста образуют последова-тельно включенные тенэореэисторы5 и 4Полумост подключают ко вторичной аппаратуре (не показана) 15Устройство работает следующим образом.При одновременном возникновениипоперечной силы Р, продольной О, иизгибающего момента и 5 , деформация 20наружных волокон материала детали взоне размещения тензорезисторов 3,4,5 и б с учетом включения в полумост,где знаками (+) и (-) условно отмечены полярности напряжения плеч относительно средней точки полумоста,выразитсяфии 5 МЙ 4 Ни 5 РЯСА Рз С 3ФЕЖг ЕЮ Еф 1 Ефй Еф 2 Е 1 ЗОР 3 62 1 5 2 О,2 Яд 04 05"ЕжЕа + Лъ+ ЕРтЕГх- моду дета где ЕиГ и ль упругости материала 35ли;изгибающие моменты от Иизгдеформирующие наружные волокна деталив зоне расположения тенэорезисторов 3,4,5 и бсоответственно;- усилия растяжения (сжатия)от силы Р,действующие взоне расположения тензорезисторов,3,4,5 и б соответственно;- расстояния от места приложения силы Р до сечений 1 и 2 в зоне расположения тензорезисторов3;4,5 и бусилия растяжения (сжатия) от силы Ю, деформирующие наружные волокнадетали в зоне расположения тензорезисторов 3,4,5 и б соответственно; - моменты сопротивленияотносительно оси расположения тензореэисторов я . 3,4, 5 и б в сечениях1 и 2 соответственно. - площадь поперечного сечения детали в сечениях1 и 2 соответственно. Так как для любых деталей,симметричных относительно оси расположения тензорезисторов 3,4,5 и б осевые моменты сопротивления в диаметрально- противоположных точках равны, то:И И 5 И Ми 4 Р 2 С 4 Р С РдС 1Ефа )ЕФ ЕЯ/ ЕЯУ Ец(ю 4 1Р Сдеформация же детали от продольных сил обратно-пропорциональна площади поперечного сечения детали, поэтой. О, а 5 а,Е Г 2 ЕРт ЕР ЕГ 1Тогда выражение (1) будет1 ь и 5 Р Сг РЗ "1 )Примем; Р 2 -- Рпри условииД и 1С д = 10, тогда выражение (1)З 5примет вйд Я("из. и 5 )Поскольку В для детали иэ одного материала величина постоянная, а величина изгибающего момента пропорциональна жесткости детали; то можно записать:2 к -7 а)Е Я/Я/2.Тогда 6 = )"чзгВ результате достигается автоматическая компенсация неизмеряемых ранее сил.Использование устройства при испытаниях строительных конструкций и механических муфт позволит ускорить проведение испытаний, поскольку возможно проводить визуальный контроль правильности процесса измерений беэ предварительной обработки получаемой информации.Формула изобретенияУстройство для измерения изгибакщего момента, содержащее консольный упругий элемент с переменными сечениями, в каждом из которых установлена .пара тензорезисторов, которые между собой размещены диаметрально- противоположно в поперечном сечении, причем каждый из тензорезисторов одной из пар с противоположным тензореэистором другой пары включены в соответствующие плечи измерительного полумоста, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности измерений путем автоматического исключения. погрешностей от действия радиальных и осевых808884 Рий, 8 Составитель О. МалееваРедактор П. Макаревич Техред Ж.КастелеиичКорректор В. Синицкая Заказ 399/44 Тираж 918 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Рауюская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сил, пары тензорезисторов установлены, исходя из соотношения:1 дз=Оф где Ф и 3- расстояния от местаприложения силы до сечений установки пар тензорезисторов соответственно;д и О - диаметры упругого элемента в этих сечениях. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 94161, кл. й 01 Е 1/04, 1951.2Авторское свидетельство СССРР 334494, кл, 6 011/22 1970.3Авторское свидетельство СССРР 567942, кл. 6 013/10, 1975прототип),