Силоизмерительное устройство

)1 1 1. 1/1 5)4 ГОСУД ГЮ ДЕ БРЕТЕНИ СССР1966.СР980 шины,6/Х Рн 0 Р Р- -е,7 ТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССРМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕ(71) Киевский институт автоматики им, ХХУ съезда КПСС(54)(57) СИЛОИЗМЕРИТЕЛЬНОК УСТРОЙСТВО, содержащее корпус, два .идентичных магнитоупругих преобразователя с обмотками, включенными по дифферениальной схеме, опирающихся ца коль евой выступ, выполненный в корпусесиловоспринимающий элемент, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, магнитоупругие преобразователи выпол- . нены в виде полых конусов с радиальными прорезями, образующими на боковой поверхности конуса спицы, ца которых размещены обмотки, причем концы повернуты относительно друг другаоснованиями, внешние ободы которых утолщены относительно спиц, а силовоспринимающий элемент выполнен в виде шпильки, расположенной вдоль оси конусов и стягивающей их вер1 1170Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в системах автоматического измерения массы, в том числе на промышленных транспортных системах 5(конвейеры, весоприемные платформыдля рельсового и автомобильноготранспррта), в различных дозаторах,используемых при изготовлении комбикормов для сельского хозяйства, 1 Опри раздаче кормов на животноводческих и птицеводческих фермах, а такжев приборах для измерения высокихдавлений,Цель изобретения - повышение точности измерения усилий за счет уменьшения погрешности нелинейности силоизмерительного устройства.Выполнение магнитоупругих преобразователей в виде полых конусов поэволяет обеспечить такой режим работы, когда под воздействием измеряемого усилия, приложенного к вершинеконуса, спицы испытывают не изгиб,а сжатие, причем величина угла между 25образующей конуса и его осью, совпадающеи с направлением измеряемогоусилия, определяет соотношениемежду величиной измеряемого усилияи суммарным усилием сжатия спиц.На фиг. 1 показана зависимостьвыходного сигнала магнитоупругогопреобразователя от напряженийсжатия в материале магнитопровода,изготовленного из сплошного ферро 35магнитного сплава с положительноймагнитострикцией; на фиг. 2 - графическое представление получениявыходного сигнала устройства; нафиг, 3, 4 показано силоизмерительное устройство, общий вид.Устройство представляет собой дваполых конуса 1 и 2, идентичных поматериалу, конструктивным размерам,режимам термообработки и обмоточнымданным, с радиальными прорезями 3и лежащими между ними спицами 4.Конусы обращены друг к другу основаниями и стянуты посредством гайки 5 и шпильки 6, являющейся силовоспринимающим элементом, Нижнийконус 1 внешним ободом 7 опирается на кольцевой выступ 8 корпуса 9. Обмотки 10 размещены наспицах 4 каждого конуса и соединены 294гпоследовательно, а сигналы, снимаемые с групп обмоток, размещенныхна конусе 1 и 2, между собой включены встречно, К их свободным концам подключается измерительный прибор.Устройство работает следующимобразом.Путем навинчивания гайки 5 нашпильку 6 создают усилие предварительного сжатия спиц 4 магнитопроводов. Его величина принимается равной такой, при которой в спицах(стержнях) возникают напряжения б,соответствующие точке на характеристике каждого из конусов, приведеннойна фиг. 1,Стянутые шпилькой 6 конусы укладывают в корпус так, что внешнийобод 7 нижнего конуса 1 опираетсяна кольцевой выступ 8 корпуса 9.К шпильке 6 прилегают измеряемоеусилие Р.Поскольку под воздействиемсжимающих усилий в стержнях ободконуса мог бы деформироваться,что привело бы к уменьшению жесткости силоиэмеритеьного устройства,увеличению перемещений шпилькипод воздействием измеряемых усилий, появлению изгибов у основанийспиц и ухудшению условий линеаризации характеристик, с целью исключения этих отрицательных явленийвнешний обод каждого из конусовимеет площадь поперечного сечения в 4 - 6 раз больше площади сечения спицы,Воздействие на шпильку 6 измеряемого усилия Р вызывает увеличениенапряжений сжатия в спицах верхнегоконуса 2. При этом точка, соответствующая сигналу данного конуса, смещается по его характеристике (фиг.1)иэ точки Ь в направлении точки с,Напряжения в стержнях конуса 1 умень.шаются и точка, соответствующая сигналу этого конуса, смешается иэточки Ь в направлении точка а.На фиг. 2 показан графически процесс получения результирующего сигнала силоизмерительного устройствакак разности выходных сигналов нагружаемого (верхнего 2) и разгружаемого (нижнего 1) конусов.Редакто з 4696/38 Тираж 897 ПодписноВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб д ака 4/ Филиал ППП "Патент", г. Уж ул, Проектная