Узел динамометра — SU 1760384 (original) (raw)
,4 Г) Г 1 Р1 н " 1" Р У ерительванс для ицине л авто ругих об- широком кружаю Известнметров. выпбалочного, спа, расположлопередаюприложена ссжатия и изгмеаение бобс величиной инамогих тел ы упругие элементы олненные в форме уп тержневого или кольценных между монтак щими бобышками, к ила. Деформация рас иба, а, следовательно ышек функционально измеряемой силы,го ти ными си которым яженияи пере- вязаны ГОСУДАРСТВ ЕННЬ 1 Й КО",ЛИТЕТпО изОБРетениял и ОткРытПРИ ГКНТ СССР 21) 4848969/10(46)1 07,09,92, Бюл. М ЗЗ71) Нижегородский политехнический институт и Научно-производственное обьединение прикладной механики, г,Красноярск172) Н, В,Дворя нинов, В, Е,Желандпвский,В.Г.Качалкин, В,И,Лашин, М.М.Мартынов,А.А,Ульянов и В.В.Холодов(57 Изобретенлле относлтся к силоизмерительной технике, Цель изобретения - повышение точности измерения за счет уменьшения Изобретение относится к из ной технике и может быть использ точных измерений силы и веса в строении, приборостроении, м средствах технической диагности матического управления, а также д ластях народного хозяйства в диапазоне нагрузок и температур щей среды. температурнои погрешности, Пр 1 л приложении силы к силсвводящим элементам , соединенным с прот.,воположными онцами оснсвноГо упругого элемента 1, происходи перемещение свободного конца 5 элемента 1, противоположный конец которого соединен перемычкой 4 с иденти,ным основному дополнительным эле ентом 3 и одинаковое ним напсавленнь.м относительно силовводяших злементо". 2, Свободный конец 6 эгемента 8 при этом не меняет своего положения. Разно:ть уровней поверхностей Б и В функционально определяет измеряемую силу, Изменение температуры приведет к равной температур: ой деформации упругих элементов ", " .3 и не вызовет изменения разности уровней поверхностей Б и В,4 ил. Недостаток известных конструкций упругих элементов состоит в том, что при изменении температуры возникает дополнительная деформация упругого тела и, как О следствие, дополнительное перемещение С силопереда.ощих бобышек, чтс приводит к Д искажению величины измеряемой силы. Я 31Наиболее близким по технической сущ- ф ности к заявляемой конструкции;:вляется узел динамометра, содержащий упругирФ элемент. и два силовводящих элемента, сое. 1 ф диненных с противополокными концами упругого элемента, Упругий элемент содержит силоприемный стержень, развернутые относительно своей оси жестко соединенные со стержнем скобь: и прикрспленнь;е к скобам одним из своих концов пластины, При приложении силы к стержно вместе с ним деформ.лруются боковые скобы, а незакрепленные концы пластин расходятсяили сходятся в зависимости от сжимающейи,)и растягивающей силы, направленнойВдоль стержня; величина перелеще 1 Ь 151 свободных концов пластин функционально связа на с Велич и нОЙ измеря 8 мой иль).Увеличение торцевой контактной поверхности между.силоприемным стержнем и скобами увеличивает теплопередачу междуними, снижает градиент темпеоа гуры и, какследствие, повышает точность, измерениясилькОднако известная конструкция не обеспечивает достаточной то: нос Ги измсренийиз-за температурной погрешности, так какимеется различная температурная инерциОнность и дефОГ)мация силоприемного стер)кня., скОб и пластин Вследствие различнойгеометрической формь и размера указаных элема)гго; имеет место температурнаядеформацля указанных элементов и в попаречном напг)авлении,Указань)е недостатки приводят к дополнительному перемещеник свободныхк 011 цОР пластин в наГ 1 равлени 51 иэ 1 ерани 51,а следовательно, и к искажени 10 измер)яемого значения силы,Цельо изобретения является новь)ление точности измерения за счет уменьшения температурной погрешности,Указанная цель досгигается тем, чтоузел динамометра, содержащий упругилэлемент и два силОВРОдящих элемента, соединенных с прОтивог 10 лож 1 ыми кснцамиупругого лемента, снабжен допол 11 ител),ным упругим элементом, иден)ичным ос 10 вному и ОдинакОВО с ним направленнымотносительно силоввовящих эементов, иперемычкой, причем концы осп)вно 1 о и до.Г)олиитеьного упруих элементов со стороны ОДОГО из силовводящих эламантовсс)единены между собой перемычкоеьНа фиг,1 показан схематический вид узла динамометра для варианта с одним дополнительным упругим элементом, апунктиром - дополнительный упругий элемент для варианта с двумя дополнительнымл упругими элементами; на фиг, 2главныи вид узла динамометра; на фиг. 3 -разрез по А-А на фиг, 2 для варианта с однимдополнительным элементом; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг, 2 для варианта с двумя дополнительными упругими элементами,Узел динамометра в варианте исполнения с одним дополнительным упругим элем 8 нтом состоит из упруГОГО тела 1балочного типа, с двух противоположныхсторон которого име)отся силовводящиеэлементы 2, Дополнительный упругий элемент 3, имеющий одинаковую с основные:; упругим элементом 1 геометрическую форму, размерь 1 и направление относительносиловводящих элементов 2, и основной упругий элемент изготовлены за одно целое и5 связаны с одного конца перемычкой 4,Узел динамометра в варианте исполнения с двумя дополнительными упругимиэлементами отличается наличием второгодополнительного упругого элемента, распоО ло)кеннОГО с ДруГой стороны ОсновнОГО упругого элемента.Узел динамометра работает следующимобразом,При отсутствии силы свободные концы15 5 и б основного упругого элемента 1, дополнительного упругого элемента 3, а, следовательно, поверхности Б и В находятся наодном уровне. Пои приложении силы к силовводящим элементам 2 происходит пере 20 мещение свободчого конца 5 основногоупругого элемента при неизменном положении сьободного конца б дополнительного упругого элемента 3, разность уровнейповерхностей Б и В функционально опре 25 деляет измеряемую силу, Изменение температуры приведет к равной температурнойдефоомации одинаковых по геометрии, размерам и материалу упругих элементов 1 и 3и не вызовет изменения разности уровней,)О пг)ва).хностеи Б л В.В соответствии с предлагаемым изобретением, изгоговлен и испытан узел динамометра, включающий упругие элементыбалочного типа в варианте исполнения с35 одним дополнительным упругим элементом(см. фиг,2 и 3), рассчитанный на предельнуюрасчатную нагрузку 500 Н при деформации5 мм. Упругий э)емент представляет собойсим 18 тричнуо рамку, состоящу 10 из Восьми40 консольных балок равной высоты и ширины,и лмеет следующие размеры: расстояниемежду Внутренними поверхностями рамки внаправлении бобышек 60 мм, наибольшеерасстояние в перпендикулярном направле 45 нии 178 мм, ширину 19,8 мм и толщину 2,2мм, Такие же разм 8 ры име 8 т дополнительный упругий элемент,По данным экспериментов, при пре дельной рабочей нагоузке 500 Б и изменении температуры окружающей среды от 20 до ббоС относительная температурная порешность, приходящаяся на 1 С изменеония температуры, предлагаемого узла 55 динамометра и такого же узла динамометрабез дополнительного упругого элемента соответственно составляет,0,012 и 0,071%, т.е.уменьшается более, чем в 5 раз.1 аким образом, использование изобре-ения ущественно повышает стабильностьизмерения нагрузки при изменении температури Окрукэющей среды,Формула изобретенияУзел динамометра, содержащий упру гий элемент и два силовводящих элемента, соединенных с противоположными концами упругоо элемента, о т л и ч а го щ и й с я тем, что, с целью повышения точности изме= рения за счет уменьшения темгературной погрешности, он снабжен дополнительным упругим элементом, идентичным основному элементу и одинаково с ним (аправленным относительно силовводящих элементов, и перемычкой, при этом концы основного и дополнительного упругих злементог(со стороны одного из силовводящ(лх элементов соединены между собой перемычкой.1760384 Составитель В.)КеландовскийРедактор Т.Никольская Техред МЛоргентал Корректор Н.Коро каз 3180 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 одственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго гарина, 101