Силоизмеритель

Сфеэ Сфеетскнк Сфцааистическив Республнк(5)М. Кл 3 с присоединением заявки Нов С 011/02 ГосуааретвеииыЯ комитет СССР фо девам изобретеииЯ и открытийДата опубликованя описания 1506,81(72) Авторы изобретения В, А . Акопья н и А .А. Вул их Ростовский ордена Трудового Красного Знаме и государственный университет(54) СИЛОИВМЕРИТЕЛЬ Изобретение бтносится к испытательной технике, предназначенной для механических испытаний материалов,Известно устройство для измеренияусилий, содержащее корпус, тарировочную пружину, подвижной шток, индикатор, нажимной винт, стакан, конуснуювтулку, угловой двуплечий рычаг, электрический сигнальный прерыватель сподвижным контактом, источник питанияи электрическую лампочку. В этом Устройстве в качестве упругого элементаиспользуется тарированная пружина,деформация которой регистрируется через, подвижной шток и конусную втулку 15индикатором 1где 2 Р - величина измеряемого усилия;а - расстояние от одной из крайних опор до точки приложе" ния ближайшей к этой опоре силы Р;Е - модуль упругости материалаупругого элемента;",) - момент инерции поперечногосечения упругого элемента; Устройство ймеет пониженную чувствительность,Известно устройство - силоизмеритель, который состоит из корпуса сдросселем, соплом и пневмотрубкой,мембраны упругого элемента с жесткким подпружиненным центром, соединенным с силовоспринимающим штоком, конической пружины и регулировочнойвтулки, перемещающейся концентоичнос силовоспринимающим штоком 2.Однако устройство имеет большуюпогрешность измерения,Цель изобретения - повышение точности измерения.Указанная цель достигается тем,что в силоизмерителе, содержащемкорпус, упругий элемент в виде опертой по концам балки с преобразователем ее деформации в электрическийсигнал, введены дополнительные опоры,которые выполнены в виде сердечниковэлектромагнитов и снабжены датчикамипрогиба балки,Каждая из опор упругого элемента смещена по вертикали относительно внешней смежной пары вниз на величину, определяемую из выражения Ра гЬ г гЬ, = -З(1+ - ) - 6 Е)а а а фЬ " расстояние между точкамиприложения к упругому элемен",ту (балочке) двух сил Р всоответствии со схемой 4-хточечного изгиба;й - расстояние от любой крайнейопоры до той промежуточнойопоры, для которой определяется величина смещения ЬНа фиг. 1 представлена конструкивная схема силоизмерителя; на фиг.- структурная схема силоизмерителк,Силоизмеритель состоит из корпуса1, упругого элемента 2 (балочки сдатчиками 3 деформаций, изгибаемойпо четырех точечной схеме нагружения),измерительного блока 4, силовоспринимающего штока 5, двух нижнихопор 6,дополнительных промежуточных опор 7.Опоры укреплены на сердечниках электромагнитов 8 и снабжены датчиками 9перемещений, электрически связанными 20с электромагнитами 8 через блок 10контроля и управления. Дополнительныйвыход 11 блока 10 контроля и управления соединен с управляющим входомизмерительного блока 4. Блок 10 контро- р 5ля и управления обеспечивает поочередное подключение каждой пары опорпо заданной программе и при этомкаждая из пар смещена по вертикалиотносительно внешней смежной парывниз на величину ь , а также выдаетразрешение на работу измерительногоблока 4,Устройство работает следуюцим образом.Измеряемое усилие действует насиловоспринимаюций шток 5 и передается последним на упругий элемент - балочку 2, которая работает по 4-х точечной схеме нагружения, при которойсверху на нее действуют две симметрич ные силы Р, а опирается она на двенижние опоры б, установленные на сердечниках электромагнитов 8. В процессе нагружения балочки 2 ее деформаЦия (прогиб) увеличивается. Величина 4прогиба с помощью датчиков 9 перемещения преобразуется в электрическийсигнал, который обрабатывается в блоке 10 контроля и управления. В момент времени, когда величина станетравной А под ближайшей к нижней пареопор, блок 10 контроля и управлениявыдает сигнал, отключаюций электромагниты нижних опор, а также выдает кратковременный сигнал по дополнительному выходу 11 на запрет работы измерительного блока 4. При этом нижние опоры опускаются, а балочка плавно ложится на первую. пару дополнительных промежуточных опор 7. При дальнейшем возрастании измеряемого усилия 2 Р прогиб балки в точках над следующей парой дополнительных промежуточных опор 7 также растет и при достижении им величины й блок контроля и управления выдает сигнал ва отключение электромагнитов соответствующих промежуточных опор.Вновь кратковременно запрецается работа измерительного блока и балочка 2 плавно опускается на вторую пару дополнительных промежуточных опор 7, которые и воспринимают нагрузку. Этот процесс циклически может повторяться столько раз, сколько имеется в устройстве пар доПолнительных промежуточных опор.1Благодаря наличию в устройстве дополнительных промежуточных опор, установленных на электромагнитах датчиков перемецений, связанных с последними через блок управления, а также за счет смещения по вертикали дополнительных промежуточных опор, силоизмеритель .обеспечивает измерение усилий с максимальной чувствительностью, постоянной во всем диапазоне измеряемого усилия, т.е. улучшает метрологические.характеристики. прибора.формула изобретенияСилоизмеритель, содержащий корпусупругий элемент в виде опертой поконцам балки с преобразователем еедеформации в электрический сигнал,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повиаения точности измерения,в него введены расположенные междуосновными дополнительные опоры, которые выполнены в виде .сердечниковэлектромагнитов и снабжены датчиками прогиба балки .Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 194372, кл. С 011/04, 30.03.76.2. Авторское свидетельство СССР9 290185, кл.6 011/02, 22.12,70.3/60 Тираж 907 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаПодпи омитвта ССоткрытий кая наб.