Тензометр

(ГОСПАТЕНТ СССР) ЕТЕНИЯ ИЕ ИЗОБРСВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКО елены востотулке, ааааа травероны отжда яв ки им реометр,аждой(71) Рижский Краснознаменный институтинженеров гражданской авиации им,Ленинского комсомола(56) Авторское свидетельство СССРМ 894330, кл. 6 01 В 5/30, 1981,Авторское свидетельство СССРМ 1710994, кл, 6 01 В 5/30, 1990.(57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к тензометрам дляизмерения деформации твердых тел. Цельизобретения - расширение частотного диапазона работы за счет регулирования жесткости тензобалок и повышение удобства виспользовании. Тензометр содержит дветраверсы, предназначенные для установкина образец, установленный на одной иэ траверс с возможностью поворота относительно своей оси и перемещенияперпендикулярнотраверсе,дветензобалки,соединенные одними концами со второйтраверсой, другими - с конусам, два штока,Изобретение относится к измерительной технике, а именно к тензометрам для измерения деформации твердых тел.Известен тензометр, который содержит две траверсы для установки на образец, конус, размещенный на одной траверсе, и две тенэобалки, одни концы которых размещены на другой траверсе, а другие контактируют с конусом, и снабжен резьбовой втулкой, размещенной на одной из траверс, двумя перпендикулярными траверсам штоками и жестко закрепленные на первой траверсе параллельно и симметрично относительно оси конуса, две втулки, каждая из которых размещена на второй траверсе коаксиально соответствующему штоку, Каждая из тензобалок представляет собой пластину из упру- .гого материала с наклеенными на ней с двух сторон тензорезисторами, включенными дифференциально в активные плечи тенэомоста, соединенного с соответствующей тензоизмерительной аппаратурой, В каждой из тензобалок, в месте размещения на ней тензореэисторов, выполнена продольная полость, воспроизводящая контур тензобалки, которая заполнена ферромагнитной жидкостью. Тензобалки снабжены средством для измерения вязкости ферромагнитной жидкости, которое выполнено в виде соленоида с поперечным сечением прямоугольной формы, ориентированного вдоль полости. Втки соленоида выполйены из провода с изоляционным покрытием на боковой поверхности, авнешняя поверхность соленоида взаимодействует со стенками полости. Витки соленоидов в полостях обеих тензобалок подключены 4 па раллельно к регулируемому источнику по- ОО стоянного напряжения, 6 ил, (Ь6 д двумя втулками, в которых устанштоки, конус выполнен с резьбовымвиком, установленным на резьбовойштоки и втулки попарно связаны ссами и размещены по разные стортензобалок, траверсы выполнены квиде планки с пазом для образца и нас, выступом, входящим в паз (ЦНаиболее близким по техничесшениям к изобретению является тенпринятый эа прототип, у которого в1786366 4, из тензозаболк в районе размещения на ней тензорезисторов выполнена продольная полость, воспроизводящая контур тензобалки, которая заполнена электровязкой жидкостью, а на ев противоположных стенках, ориентированных вдольповерхности тензобалки, через соответствующие прокладки из диэлектрического материала, укреплены два параллельных электрода, при этом электроды в полостях обеих тензобалок подключены параллельно к регулируемому источнику постоянного напряжения 2.Недостаток прототипа заключается в сравнительно узком частотном диапазонеработы за счет регулирования жесткости тензобалок и низком удобстве использования.Цель изобретения- расширение частотного диапазона работы за счет регулирования жесткости тензобалок и повышение удобства в использовании,На фиг, 1 изображен предлагаемый тензометр, вид сверху; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг, 4 - тенэобалка, вид сверху (увеличенный фрагмент); на фиг. 5 - сечение Б-Б на фиг, 4; на фиг. 6- то же, продольный вертикальный разрез.Тензометр содержит две траверсы 1 и 2,предназначенные для установки на образец 3, конус 4 с резьбовым хвостовиком, установленным на траверсе 2 с возможностью поворота относительно своей оси и перемещения перпендикулярно траверсе, две тенэобалки 5 и 6, соединенные одними концами со второй траверсой 1, другими - с конусом 4, резьбовую втулку 7, размещеннуюна траверсе 2, два штока 8 и 9, жестко закрепленные на первой траверсе 2 параллельно и симметрично относительно оси конуса 4, втулки 10 и 11, каждая из которых размещена на второй траверсе 1 коаксиадьно соответствующему штоку. Хвостовик конуса 4 установлен в резьбовой втулке 7, а штоки 8 и 9 - во втулках 10 и 11. Штоки 8 и 9 втулки 10 и 11 размещены по разные стороны от тенэобалок 5 и 6, Каждая из траверс 1 и 2 выполнена в виде планки 12 с пазами 13 для образца 3 и накладки 14 с выступом 15, входящим в паз 13, Планка 12 и накладка 14 соединяются с. помощью болтов 16. Каждая из тензобалок 5 и 6 представляет собой пластину из упругого материала (например, из стали Марки 30 ХГСА) с размещенными (наклеенными) на ней с двух сторон тенэорезисторами 17 включенными дифференциально в активные плечи тензомоста, соединенного с соответствующей тензоизмерительной аппаратурой (на чертежах не показаны). Все однотипные элементы имеют идентичные параметры. В каждой из тензобалок 5 и 6 в месте размещения на нейтензорезисторов 17 выполнена продольнаяполость 18, воспроизводящая контур тенэо 5 балки, которая заполнена ферромагнитнойжидкостью 19. Тензобалка 5 и 6 снабженаперсональным средством для изменениявязкости ферромагнитной жидкости 19 в полости 18, которое выполнено в виде солено 10 ида 20 с переменным поперечным сечениемпрямоугольной формы, ориентированноговдоль полости 18. Витки 21 соленоида 20выполнены из провода с изоляционным покрытием на боковой поверхности, а внеш 15 няя поверхность соленоида 20взаимодействует со стенками полости 18.Витки 21 соленоида 20 в полостях 18 обеихтензобалок 5 и 6 подключены параллельнок регулируемому источнику 22 постоянного20 напряжения.Тензометр работает следующим образом.Пленки 12 траверс 1 и 2 располагаютсяпазами 13 на образец 3, а затем в эти пазы25 помещаются выступы 15 накладок 14, послечего вместе с накладками на них стягиваются болтами 16. Вращением конуса 4., выбирается нулевая точка диапазонаизмерения, при этом его хвостовик переме 30 щается по реэьбовой втулке 7. При деформации образца 3 траверсы 1 и 2перемещаются друг относительно друга, аштоки 8 и 9 перемещаются во втулках 10 и11, и конус 4 изгибает тензобалки 5 и 6,35 сигнал с которых соответствует деформацииобразца,При подаче от регулируемого источника22 постоянного напряжения электрическоготока в витки 21 соленоида 20 в полости 1840 каждой изтензобалок 5 и 6, согласно законуэлектромагнитной индукции, во внутреннемпространстве соленоида наводится магнитное поле, от величины напряженности которого зависит степень вязкости находящейся45 там ферромагнитной жидкости 19, Общаяупругость каждой из тензобалок 5 и 6 в месте выполнения в ней полости 18 слагаетсяиз составляющих постоянной жесткостистенок и вязкости Ферромагнитной жидко 50 сти 19, трансформирующей свое состояние, начиная от жидкостного и до псевдотвердого. В результате, путем варьирования величины электрического сигнала,подаваемого в соленоиды 20 в полостях 18 55 у обеих тензобалок 5 и 6, производится синхронное регулирование их упругих свойств,исходя из условия получения оптимальной тензочувствительности тензобалок при данной частоте вибраций, сопутствующей работе тензометра.Формула изобретенияТензометр, содержащий две предназначенные для установки на образец траверсы, конус, установленный на одной иэ траверс с возможностью поворота относи тельно своей оси и перемещения перпендикулярно траверсе, две тензобалки, соединенные одними концами с второй траверсой, другими - с конусом, и выполнен-ные в месте разрешения тензорезисторов с 10 воспроизводящей контур тенэобалки продольной полостью, заполненной жидкостью, два штока, жестко закрепленные на первой траверсе параллельно и симметрично относительно оси конуса, две втулки, 15 каждая из которых размещена на второй траверсе коаксиально соответствующему штоку, регулируемый источник постоянного напряжения и параллельно подключенное к нему средство изменения вязкости жидкости, размещенное в полости, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона работы за счет регулирования жесткости тензобалок и повышения удобства использования, жидкость выполнена ферромагнитной, а средство изменения вязкости жидкости выполнено в виде ориентированного вдоль полости тенэобалки соленоида, витки которого выполнены из провода с изоляционным покрытием на боковой поверхности, а внешняя поверхность соленоида взаимосвязана со стенками полости.1786366 1 б 18 Г Редак ректор А,Мотыль Тираж Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 венно-издательский комбинат "Патент", г. Уж