Устройство для измерения усилий

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 36 Ю С О Ь 1/22 САНИЕ ИЯ РЕТ АВТОРСК ВИДЕТЕЛ ия е го аппарата без на функционир гого элеме ладина упруа цилиндричеоабжена дополрасположенвания, пер та образовностями исимметричн ми повер тельнымищи опоралнена в к ловь ство СССР . нь 1977 и во СССР н 1976 с з которых выного эластичплоским и и, кажда иде охва втулкои цилиндр рическим торцами в соответствующи становлен осадочных ИЗМЕРЕНИЯ из пере- орезисо то, с це- измереределиательГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И(ЛКРЫТИ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯУСИЛИЙ, содержащее упП-образной формы, сос щикладины и двух стоек, и тенторы, размещенные на стойкал иа ю щ е е с я тем, члью обеспечения возможностиния усилий в статически неомой конструкции эакрылка ле 8011 2154 А верстиях, выполненных в приливах по бокам перекладины, а между концами стоек, выполненных в форме равнопрочных балок, установлена рас порка со сферическими торцами, опирающимися на подпятники, размещенные в посадочных отверстиях стоек, при этом один из подпятников выполнен с возможностью осевого перемеще ния.32154 2 каждая из которых выполнена в видеохваченного эластичной втулкой цилиндра с плоским и сферическим торцами, установленными в соответствующих посадочных отверстиях, выполненных в приливах по бокам перекладины, а между концами стоек, выполненных в Форме.равнопрочных балок,установлена распорка со сферическими торцами, опирающимися на подпят.ники, размещенные в посадочных от.верстиях стоек, при этом один иэподпятников выполнен с воэможностьюосевого перемещения.15На Фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид, наФиг. 2 - то же, в сборе (тонкими линиями показан вид элементов конструкции закрылка самолета, пояснякнций установку устройства при измерении усилий)., Устройство для измерения усилийсодержит упругий элемент П-образной формы, состоящий из перекладины 1 и двух стоек 2 и 3. На стой-.ках 2 и 3 по боковым сторонам наклеены тензорезисторы 4. По бокамперекладины 1 имеются симметричнорасположенные приливы 5, в которыхвыполнены посадочные отверстия 6, в 30которых установлены цилиндры 7, охваченные эластичными втулками 8.Цилиндры 7 имеют сферические торцы9. На плоских торцах цилиндров 7закреплены пластины 10 иэ антифрикЗ 5 ционного материала. Сферические торцы 9 контактируют с поднятниками 11,установленными на дне посадочных отверстий 6. Между концами стоек 2и 3 установлена распорка 12 со сферическими торцами 13, контактирующая одним торцом с подпятником 4,45 5011Йзобретение относится к устройст",вам для измерения усилий, возникаю,щих в элементах конструкции самолета при статических испытаниях, вчастности для измерения усилий наосях роликов каретки закрылка самолета,Известно устройство для измерения усилий, содержащее корпус, кольцевой упругий элемент, выполненныйв виде гофрированного швеллера сполками разной жесткости, а такжетензорезисторы 1 ДНедостаток этого устройства заключается в том, что форма кольцевого упругого элемента не позволяетиспользовать его для передачи и измерения усилия, возникающего на осиролика каретки закрылка самолета.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяустройство для измерения усилий,содержащее упругий элемент П-образ,ной формы, состоящий из перекладиныи двух стоек, и преобразователи деформации упругого элемента в электрический сигнал 2 .Недостатки известного устройства - прямолинейная форма полки, необеспечивающая фиксированного крепления устройства на оси каретки,что снижает его работоспособность,а также сопряжение прямолинейнойповерхности полки с цилиндрическойповерхностью оси ролика каретки,не обеспечивающее допустимых контактных напряжений при ограниченныхгеометрических размерах устройстваи реальных нагрузках, действующихна ось.Целью изобретения является обес-печение возможности измерения усилий на осях роликов кареток в труднодоступных местах с высоким уровнем концентрации действующих нагрузок статически неопределимойконструкции закрылка летательногоаппарата без нарушения его целостности.Указанная цель достигается тем,что в устройстве для измерения усилий, содержащем упругий элемент, П-образной формы, состоящий изперекладины и двух стоек, тензо- .резисторы, размещенные на стойках,перекладина упругого элемента обра- . 5зована цилиндрическими поверхностями и снабжена дополнительными симметрично расположенными опорами,установленным в посадочном отверстии15, выполненном в конце стойки 2,а другим торцом с подпятником 16,установленным в резьбовом отверстии17, выполненном в конце стойки 3,Подпятник 16 законтрен гайкой 18. Устройство для измерения усилий установлено на оси 19 вместо роликов) испытываемой каретки 20. Каретка 20 шарнирно соединена с проФильным элементом закрыпка 21 и установлена на рельсе 22 навески закрылка,Закрылок самолета представляет собой статически неопределимую систему, для которой важно знать, какие фактические значения ускпий32154 4обеспечивает ее нестесненную деформацию.Образование перекладины цилиндрическими поверхностями обеспечивает фиксацию ее относительно осироликов каретки в заданном положении, при соблюдении гарантированных зазоров между осью и стойкамии получение допустимых контактныхнапряжений при ограниченных геометрических размерах устройства и реальных нагрузках, действующих на осьза счет увеличенияплощади контакта.Введение "плавающих" опор обеспечивает стабильность контакта устройства с криволинейной, деформируемой рабочей поверхностью рельсазакрылка.Замыкание силовой цепи с помощьюраспорки со сферическими торцамипозволяет получить стабильную деформацию стоек, разместить на них тенэорезисторы .и, как следствие, получить стабильный электрический сигнал о действующих усилиях, что повышает достоверность результатов из.мерения. 3 11действуют в его наиболее нагруженныхэлементах.Для этого с оси 19 снимаютсянаиболее нагруженные нижние роликикареток, вместо них устанавливаютсяустройства для измерения усилийна осях роликов каретки закрылка.Устройство работает следующимобразом,Усилие от профильного элементазакрылка 21 передается на каретку20, ось 19, перекладину 1, подпятники 11, цилиндры 7, антифрикционные пластины 10, рельс 22. Перекладина 1, деформируясь, изгибает стойки 2 и 3 и деформирует тензореэисторы 4, При деформации стоек 2 и 3происходит перекатывание сферических торцов 13 распорки 12 по сферическим лункам подпятников 14 и 16.Подпятникам 16 обеспечивает беззаэорную силовую цепь: стойка 2,подпятник 14, распорка 12, подпятник 16, стойка 3. При нагружениирабочая поверхность рельса 22 деформируется. Это деформации компенсируются перекатыванием сферическихторцов 9 цилиндров 7 и по подпятникам 11, При отсутствии нагруженияэластичные втулки 8 центрируют цилиндры 7 по оси посадочных отверстий 6.Стойки 2 и 3 выполнены по формеравнопрочных балок для обеспеченияпостоянства напряжения по длинетензореэисторов 4. Радиус кривизнывнутренней цилиндрической поверхности перекладины 1 превьппает радиус кривизны оси 19 каретки 20, что Таким образом, повышается надежность устройства, расширяются его технологические воэможности и обеспечено измерение усилий на осях ро-. ликов кареток в труднодоступных местах с высоким уровнем концентрации действующих нагрузок статически неопределимой конструкции закрылка летательного аппарата без на- рушения его целостности,с1132154 Годзиковски ставительхред Т,фа ктор В2 Зака Подписное о кий а ал ПППтент" Редактор М. Бандур 9755/34 Тираж ВНИИПИ Государственнопо делам изобрете 3035, Москва, Ж, Ра тета СССРткрытийнаб., д. 4/ жгород, ул. Проектная,