Устройство для измерения усилий

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 300779 (21) 2806496/18-10 (51) М. Кл. с присоединением заявки Ио. но делам изобретений н открытий(72 Авторы изобретения дОдесский ордена Трудового Красного Знамени заводнСтройгидравлика" и Одесский ордена Трудового КрасногоЗнамени политехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСИЛИЙ Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для измерения усилий путемувеличения деформации базовой детали.Известны механические тензометры,увеличивающие деформацию базовой детали с помощью рычагов на ножевыхопорах, Последние уменьшают разброскоэффициента трения скольжения и темсамым повышают чувствительность уст"ройства 1),Однако ножевые опоры быстро изнашиваются, иэ-за чего теряется точность измерения. Кроме того, механические тенэометры мало пригодны дляработы в условиях ударных нагрузок.Наиболее близким по техническойсущности является преобразовательусилий, содержащий корпус силоприемный и силопередающий штоки, регистратор и передаточный механизм 2.Недостатком этого устройства является низкие чувствительность и точ"ность вследствие непостоянства коэф"фициента усиления.Цель изобретения - повьааение чувствительности и точности измерения.Поставленная цель достигается тем,что передаточный механизм выполнен в виде двух последовательных ступеней, каждая из которых выполнена в виде цилиндрического тела, размещенного- между опорами с цилиндрическими поверхностями равных радиусов, причем первая ступень имеет выпуклые опоры, а вторая - вогнутые, а каждая из опор снабжена выступом ориентацийцилиндрического тела в направлении передачи усилия.На фиг. 1 изображено устройство, общий вид с разрезом А-А; на фиг.2 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг, 3 - разрез В-В на фиг. 1.Выполнение. ступени усиления деформации в виде сочетания цилиндрического ролика с опорами в виде цилиндрических поверхностей равных радиусов позволяет осуществить цент" роидный характер движения, обеспе" чивающий трение качения контактирующих поверхностей. При этом радиус опор допжен быть больше радиуса ролика в два и более раза, чтобы предотвратить соскальзывание контактирующих поверхностей, Качение контактирующих поверхностей друг по другу создает возможность перейти к неболывим (6-15 ) углам первоначального положения мест контакта и получить коэффициент усиления деформации 6-20 на каждой ступени. Поскольку коэффициент усиления уменьшается с увеличением угла между направлением движения опоры и нормально к контактирующим поверхностям, то для обеспечения постоянного коэффициента усиления деформации безовой детали введена ступень с вогнутыми поверхностями опор.Выступы на опорах, высота которых находится в пределах от 1, 2 до 2 радиусов ролика, позволяют точно и надежно фиксировать начальное положение звеньев устройства.Шариковые направляющие обеспечи" вают самоустанавливаемость звеньев 15 устройства и компенсацию погрешностей изготовления.Устройство устанавливается между кронштейнами 1 и 2 базовой детали. К кронштейну 2 неподвижно крепится 2 О корпус 3 с крышкой 4, в которой расположен шток 5. На шток 5 напрессована верхняя опора 6, контактирующая с цилиндрическим роликом 7, который, в свою очередь, контактирует с нижней опорой 8, расположенной на шарнирах 9 с подкладкой 10. Нижняя опора 8 вогнутой поверхностью контактирует также с цилиндрическим роликом 11, Последний контактирует с вогнутой поверхностью опоры 12, расположенной на ша- ЗО риках 13 с подкладкой 14.Опора 12 поджимается сферической пятой штока 15 с пружиной 16, Шток 15 связан с регистратором 17.Устройство работает следующим об- З 5 разом.Деформация базовой детали при помощи кронштейнов 1 и 2 передается штоку 5. Верхняя опора 6, соединен" ная со штоком 5, передает эту дефор мацию через цилиндрический ролик 7 опоре 8. При этом ролик 7,обкатывает поверхности верхней 6 и нижней 8 опор, вызывая перемещение нижней опоры 8 по ряду шариков 9. Это перемещение воспринимается и усиливается второй ступенью в результате перекатывания цилиндрического ролика 11 по поверхности опор 8 й 12, вызывая перемещение опоры 12 в вертикальном направлении вдоль ряда шариков 13. Опора 12, перемещаясь, воздействует через шток 15 на пружину 16. При этомпервоначальное натяжение пружин выбирается таким, чтобы были выбранывсе зазоры в кинематической цепи откронштейна 1 до гнезда в крышке 4под пружину 16, При перемещении опоры 12 происходит перемещение штока15, который воздействует на регистратор 17, фиксирующий измеряемое усилие, а в случае перегрузки пресса -его остановку,Предлагаемое устройство имеет преимущество по сравнению с известным,так как обладает высокой чувствительностью и точностью измерения, приэтом в устройстве в качестве переда-.точных звеньев используются серийновыпускаемые ролики и шарики, что сни-жает стоимость самого устройства иупрощает его конструкцию.Формула изобретенияУстройство для измерения усилий, содержащее корпус, силоприемный и силопередающий штоки, регистратор и передаточный механизм, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения, передаточный механизм выполнен в виде двух последовательных ступеней, каждая из которых выполнена в виде цилиндрического тела, размещенного между опорами с цилиндрическими поверхностями равных радиусов, причем первая ступень имеет выпуклые опоры, а вторая - вогнутые, а каждая из опор снабжена выступом ориентаций цилиндрического тела в направлении передачи усилия.Источники информации принятые во внимание при экспертизе1. Гончаров С.П. и др. Измерение напряжений и усилий. М., Машгиз, 1955, с. 13,14.2. Авторское свидетельство СССР В 348893, кл, 6 01 Е 1/06, 29. 12.69 (прототип).85112 ВА-Д А НИИПИ 6316/55 Тираж 907 Подписно филиал ППП "Патентф, г.Ужгород, ул.Провктна