Устройство для измерения осевой силы

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 1917012(22) Заявлено 010480 (21) 2904233/18-10с присоединением заявки Мо -(23) ПриоритетОпубликовано 300382. Бюллетень Мо 12Дата опубликования описания 300382 ф 33 М. Кп,з С 01 Ь 5/1 б Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОСЕВОЙ СИЛЫ Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, при измерении осевой (продольной) силы, действующей на модель, помещенную в поток аэродинамической трубы. Известны устройства для измерениясил в аэродинамических установках,содержащие крестообразные пластиныс ободом для замера осевой силы ипластины для замера подъемной силы,расположенные между крестообразнымипластинами и соединенные с державкой (1),Однако данные устройства не обладают достаточной прочностью и жесткостью, так как имеют один диск скрестообразными пластинами. Крометого, они имеют узкий диапазон измерений.Наиболее близким по техническойФсущности к изобретению является уст"ройство для измерения осевой силы,содержащее коаксиально расположенные державку, поршень, втулку и измерительные элементы, выполненные ввиде дисков с радиальными пластинами, на которых размещены тензодатчики (2,Недостатками известной конструкции являются ограниченный диапазон измерений и невысокая точность.Цель изобретения - расширение диапазона измерений и повышение точности.Поставленная цель достигается тем,что в устройство введены гайка с 1 О упором на торце, установленная навтулке, и дополнительный измерительный элемент, размещенный параллельно одному из основных и выполненныйв виде диска с радиальными пластинами, установленными консольно иконтактирующими с упором, на которых расположены тензодатчики, причемизмерительные элементы закрепленына поршне и имеют различную жесткостКроме того, основные измерительные элементы повернуты относительно друг друга на заданный угол.На фиг, 1 представлено устройство для измерения осевой силы, общийвид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1;на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 11на фиг. 4 " узел 1 на фиг. 1 нафиг. 5 - узел 11 на фиг. 1; йа фиг.бизмерительный элемент (диск), общий ЗО вид на фиг. 7 - то же, вид сверхуна фиг. 8 - дополнительный измерительный элемент (диск) 1 на Фиг. 9 - то же, вид сверху.Устройство содержит поршень 1, на который устанавливают модель 2, соединенный с втулкой 3 через тонко" 5 стенные измерительные элементы 4 и 5 в виде дисков, выполненные с наружным кольцом б и внутренним 7, между которыми установлены радиальные пластины 8. Диски 4 и 5 жестко закреп лены по торцам поршня 1. Внутренниекольца 7 дисков 4 и 5 крепятся к втулке 3 при помощи распорной обоймы 9 и гайки 10, размещенных на втул ке 3. Диск 5 установлен на расстоя нии от торца поршня 1 и закреплен с помощью лепестков 11, вырезанных из тела поршня 1, путем их завальцовки на наружное кольцо 6 диска 5, Параллельно диску 5 на торце поршня 1 установлен измерительный элемент в виде диска 12 с наружным кольцом 13 и буртом 14, причем диск 12 также закреплен на торце поршня 1, как и диск 5, т.е. эавальцован торцовой кромкой поршня 1, Диск 12 может быть выполнен с двумя или более пластинами 15, симметрично расположенными относительно продольной оси поршня 1, консольно закрепленными к наружному кольцу 13 диска 12. На диски 4,5 и 12 наклеены тензодатчики 16. Толщина Я и Я радиальных пластин 8 и 14 дисков 4,5 и 12 соответственно может быть разной в зависимости от поставленной цели. Для регулирования 35 диапазона измерений. на втулке 3 расположена гайка 17, на торце которой выполнен упор 18, например, в виде заостренного кольцевого уса, который крепится контргайкой 19. Упор 18 гайО ки 17 контактирует с пластинами 15 диска 12. Втулка 3 вместе с поршнем 1, дисками 4,5 и 12 и гайками 10,17 и 19 размещена на державке 20 при помощи гаек 21 и 22. Для увеличения жесткости в радиальном направлении диски 4 и 5 смещены относительно друг друга, например, на угол 45 .Устройство работает следующим образом. 50Предварительно на поршень 1 крепят модель 2, державку 20 устанавливают в подвеску рабочей части аэродинамической трубы. Провода от тензодатчиков 16 выводят через державку 20 на регистрирующую аппаратуру, причем перед установкой устройства в аэродинамическую трубу его градуируют на специальном стенде на ожидаемые нагрузки, а гайку 17 с упором 18 размещают с необходимым за- ОО зором по отношению к пластинам 16 диска 12. ЗаКрепляют гайку 17 с помощью контргайки 19 в требуемом положении. После подачи рабочего потока на модель 2 поршень 1 начнет перемещаться слева направо. Радиальные пластины 8 дисков 4 и 5 под действием нагрузки прогибаются, тензодатчики 16 выдают сигнал на регистрирующую аппаратуру с записью на самописец. После увеличения нагрузки на модель 2 зазор между упором 18 и пластинами 16 исчезает за счет прогиба радиальных пластин 8 дисков 4 и 5 и тогда начинают работать пластины 16 диска 12 на новую большую ,нагрузку с записью на аппаратуру, Нагрузки расшифровываются и сравниваются с градуированными нагрузками, после чего выдаются фактические нагрузки, действующие на модель.Таким образом предлагаемое устройство позволяет увеличить точность измерений, значительно расширить диапазон измеряемых нагрузок и проводить испытания как на целиковых моделях, так и иа их составных частях (элементах) .Формула изобретения1. Устройство для измерения осевой силы, содержащее коаксиально расположенные державку, поршень, втулку и измерительные элементы, выполненные в виде дисков с радиальными пластинами, на которых размещены тензодатчики, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения диапазона измерений и повышения точности, в него введены гайка с упором на торце, установленная иа втулке, и дополнительный измерительный элемент, размещенный параллельно одному из основных и выполненный в виде диска с радиальными. пластинами, установленными консольно и контактирующими с упором, на которых расположены тенэодатчики, причем измерительные элементы закреплены иа поршне и имеют различную жесткость.2, Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что основные измерительные элементы повернуты относителько друг друга на заданный угол.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 344313, кл. 0 01 М 9/00,18.01.71.2. Авторское свидетельство СССРР 542926, кл. 6 01 Ь 5/16,1204.74917012 г.Ф Составитель, О. МалееваРедактор И. Тыкей Тех ред А. Ач Корректор Г. Огар 1875/б 0 ак ППП Патентф, г,. Ужгород, ул. Проектная, 4 л Тираж 883 ВНИИПИ Государственно по делам иэобретени 113035, Москва, Ж, Рауш