Измерительная система

Полезная модель относится к измерительной техники и может применяться для замеров нагрузок (усилий и моментов) на задних амортизаторах автомобилей. Задача - расширение диапазона измерения нагрузок возникающих на опорах задних амортизаторов. Измерительная система момента и силы содержит амортизатор 1 с опорной втулкой 2 и с двумя тензорезисторами Т1 и Т2, соединенными в полумостовую измерительную схему, кронштейн рычага задней подвески 3 с отверстиями 4, 5, выполненных не менее максимального значения по допуску на их диаметр, величина которого больше внутреннего диаметра опорной втулки амортизатора, датчик 6 имеющий форму болта с осевым 7 и угловыми 8 отверстиями, с выполненными на нем: четырьмя опорными цилиндрическими кольцевыми поверхностями 9, 10, 11 и 12, две из них, 9 и 12, расположены в зонах контакта отверстий 4 и 5, две 10 и 11 - в местах контакта с поверхностью опорной втулки 2, двумя парами горизонтальных, расположенных между контактирующими поверхностями опорных колец с кронштейном и втулкой, диаметрально противоположных поверхностей 13, 14, 15 и 16 с тензорезисторами Т3, Т4, Т5 и Т6, выводы которых через кабель соединительных проводов 17 подключены на входе тензоусилителя 18 в схемы измерения момента или силы (фиг.3, 4), переходную втулку 19, контактирующую с опорной поверхностью 9 и поверхностью отверстия 4, гайку 20 и контргайку 21 для фиксирования зазора 22 между плоскими поверхностями датчика 6 и кронштейна 3, фиксирующий винт 23. Регистрация измерений моментов и осевой силы производится при помощи компьютера 24.

Полезная модель относится к измерительной техники и может применяться для замеров нагрузок (усилий и моментов) на задних амортизаторах автомобилей.

Известно решение, в котором кабели датчиков подсоединяют к разъемам коммутатора измерительной системы по четырехпроводной системе, измеряют отклонение сопротивлений тензорезисторов от величины сопротивления опорного резистора измерительного устройства. По измеренным значениям на каждой ступени нагружения конструкции определяют величину относительной деформации (аналог-патент РФ №2196296 МПК G 01 B 7/16).

Недостатком известного решения является невозможность его применения для измерения усилий на опоры задних амортизаторов.

Известна измерительная система для определения усилий на задней опоре двигателя полноприводных и заднеприводных автомобилей, закрепленной на поперечине, содержащая двухосевые датчики силы с кабелями соединительных проводов, датчик продольных усилий, датчик вертикальных усилий, тензоусилитель и регистрирующий прибор, причем двухосевые датчики силы выполнены в форме болтов и содержат по две пары плоских взаимно перпендикулярных поверхностей с расположенными на них тензорезисторами, соединенными с двух датчиков в одну мостовую измерительную схему определения вертикальных нагрузок и в другую мостовую измерительную схему определения поперечных нагрузок, осевые и угловые отверстия, цилиндрические поверхности с диаметрами больше или равными резьбовой поверхности, дуговые пазы, фиксирующие винты, втулки, совмещенные по осям с резьбовыми отверстиями крышки коробки передач и жестко закрепленные на пластине задней опоры, на которой выполнено отверстие для втулки, имеющей наружный диаметр меньше диаметра указанного отверстия настолько, чтобы зазор между поверхностями втулки и отверстия был больше величины деформации изгиба упругих элементов датчиков, а длина втулки больше толщины

пластины опоры, причем датчик вертикальных усилий, имеющий П-образную форму, жестко закреплен в разрезе боковин поперечины (прототип-патент РФ на полезную модель №35004, G 01 B 7/16).

Недостатком известного решения является невозможность его применения для измерения моментов возникающих на опорах задних амортизаторов автомобилей.

Задача - расширение диапазона измерения нагрузок возникающих на опорах задних амортизаторов.

Поставленная задача достигается тем, что в известном решении измерительной системы, содержащей датчик с кабелем соединительных проводов, выполненный в форме болта с осевым и угловыми отверстиями, фиксирующий винт, измерительные схемы, тензоусилитель и регистрирующий прибор, согласно полезной модели датчик содержит переходную втулку, четыре опорных кольцевых поверхности, две из них расположены в местах контакта с поверхностью опорной втулки амортизатора с двумя тензорезисторами на его корпусе, соединенными в полумостовую измерительную схему, и две опорных поверхности - в зонах контакта с поверхностями отверстий кронштейна рычага задней подвески с диаметрами больше внутреннего диаметра опорной втулки, две пары горизонтальных, расположенных между контактирующими поверхностями с кронштейном и втулкой диаметрально противоположных поверхностей с тензорезисторами, выводы которых через кабель соединительных проводов подключены в схемы измерения момента или силы.

Причем зазор между плоскими поверхностями датчика и кронштейна рычага задней подвески, величина которого больше деформации упругого элемента датчика, фиксируется при помощи гайки и контргайки.

Фиг.1 - общий вид установки измерительной системы;

Фиг.2 - вид. А фиг.1;

Фиг.3 - измерительная схема момента;

Фиг.4 - измерительная схема осевой силы;

Фиг.5 - полумостовая схема измерения напряжений;

Фиг.6 - схемы формы деформации осевой линии датчика при приложении момента в направлении «+У»;

Фиг.7 - схемы формы деформации осевой линии датчика при приложении момента в направлении оси «-У»;

Фиг.8 - схемы формы деформации осевой линии датчика при приложении силы по оси Z;

Фиг.9 - блок схема измерительной системы момента и силы.

Измерительная система момента и силы содержит амортизатор 1 с опорной втулкой 2 и с двумя тензорезисторами Т1 и Т2, соединенными в полумостовую измерительную схему, кронштейн рычага задней подвески 3 с отверстиями 4, 5, выполненных не менее максимального значения по допуску на их диаметр, величина которого больше внутреннего диаметра опорной втулки амортизатора, датчик 6 имеющий форму болта с осевым 7 и угловыми 8 отверстиями, с выполненными на нем: четырьмя опорными цилиндрическими кольцевыми поверхностями 9, 10, 11 и 12, две из них, 9 и 12, расположены в зонах контакта отверстий 4 и 5, две 10 и 11 - в местах контакта с поверхностью опорной втулки 2, двумя парами горизонтальных, расположенных между контактирующими поверхностями опорных колец с кронштейном и втулкой, диаметрально противоположных поверхностей 13, 14, 15 и 16 с тензорезисторами Т3, Т4, Т5 и Т6, выводы которых через кабель соединительных проводов 17 подключены на входе тензоусилителя 18 в схемы измерения момента или силы (фиг.3, 4), переходную втулку 19, контактирующую с опорной поверхностью 9 и поверхностью отверстия 4, гайку 20 и контргайку 21 для фиксирования зазора 22 между плоскими поверхностями датчика 6 и кронштейна 3, фиксирующий винт 23. Регистрация измерений моментов и осевой силы производится при помощи компьютера 24.

Перед проведением испытаний в дорожных условиях производится тарировка по нагрузкам моментом в противоположных направлениях по оси У, +У, -У и нагрузка силой по оси Z.

К измерительным каналам как при измерении моментов, так и при измерении осевых сил параллельно подключен согласующий

измерительный канал с тензорезисторами Т1 и Т2 и предварительно препарированный по механическому напряжению.

Схемы формы деформации осевой линии датчика при приложении момента в направлении оси +У, -У и при приложении осевой силы по оси Z приведены соответственно на фиг.6, 7 и 8.

Проведенные испытания подтвердили высокую надежность и работоспособность измерительной системы.

1. Измерительная система, содержащая датчик с кабелем соединительных проводов, выполненный в форме болта с осевым и угловыми отверстиями, фиксирующий винт, измерительные схемы, тензоусилитель и регистрирующий прибор, отличающаяся тем, что датчик содержит переходную втулку, четыре опорных кольцевых поверхности, две из них расположены в местах контакта с поверхностью опорной втулки амортизатора с двумя тензорезисторами на его корпусе, соединенными в полумостовую измерительную схему, и две опорных поверхности - в зонах контакта с поверхностями отверстий кронштейна рычага задней подвески с диаметрами больше внутреннего диаметра опорной втулки, две пары горизонтальных, расположенных между контактирующими поверхностями с кронштейном и втулкой, диаметрально противоположных поверхностей с тензорезисторами, выводы которых через кабель соединительных проводов подключены в схемы измерения момента или силы.

2. Измерительная система по п.1, отличающаяся тем, что зазор между плоскими поверхностями датчика и кронштейна рычага задней подвески, величина которого больше деформации упругого элемента датчика, зафиксирован при помощи гайки и контргайки.