Способ измерения усилий

Класс 42k, 45Q3 № 118648

В <. t, : "..,» Я

СССР

""" Лt)i OT ."т А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г.-Ю. Я. Лейв

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УСИЛИЙ

Заявлено 27 августа 1958 г. за № 606660 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР где > — фаза колебания;

- — коэффициент затухания;

0 — частота вынужденных колебаний;

О> — частота свободных незатухающих колебаний стержня.

Известно также, что частота свободных колебаний оз зависит от величины продольной (растягивающей или сжимающей) силы P.

Существующие лабораторные способы измерений усилий в растянутых или сжатых стержнях в производственных условиях обычно неприменимы

Метод измерения усилий при помощи тарированных или динамометрических ключей, основанный на измерении крутящего момента, не отличается высокой точностью и применим в основном для болтов или шпилек. Кроме того, этот способ дает более или менее надежные результаты лишь при монтаже, для замеров же в процессе эксплуатации он не пригоден.

Предлагаемый способ позволяет производить замеры с достаточной точностью в производственных условиях как при монтаже, так и в процессе работы стержня.

Особенность этого способа заключается в том, что величину усилия определяют по разности фаз между возбуждающей силой и колебаниями контролируемого стержня, чем обеспечивается возможность проведения измерения в реальных условиях.

На чертеже изображена принципиальная схема прибора для осуществления этого способа.

Сущность описываемого способа заключается в следующем.

Известно, что при вынужденных колебаниях между периодической возмущающей силой и колебаниями стержня имеется сдвиг фаз.

Угол сдвига определяется из зависимости:

2=-0

3g i,—— в - — 0е

34 118648 чГ, Р

-«р=, 1+

Р«р где <о,р — низшая частота свободных колебаний стержня при наличии продольной силы; о — низшая частота свободных колебаний стержня при отсутствии продольной силы;

Р— продольная (растягивающая или сжимающая) сила;

Є— критическая сила для продольного изгиба в плоскости колебаний.

В случае растягивающей силы в подкоренном выражении стоит знак плюс, в случае сжимающей силы — минус.

Подставляя значение ®л, в зависимость (1) имеем

2=0

P 1 ок 1- — — — Ь (3)

«л

Откуда следует, что величина >. зависит от величины Р, и, замеряя легко найти соответствующее ему значение P. Перевод значений 1 в величины Р производится на основании данных, полученных при испытаниях образцовых стержней, причем во время этих испытаний автоматически учитывается возможное изменение величины е.

Прибор для осуществления предложенного способа работает следующим образом.

Колебания от генератора 1 вибратором 2 сообщаются стержню 3 и принимаются приемником 4. Усиленные в усилителе 5 сигналы от приемника сравниваются по фазе в суммирующем устройстве б с колебаниями, вырабатываемыми генератором. Отсчет фазы колебания > производится по шкале измерительного прибора 7. Градуировка шкалы (или составление пересчетных таблиц или графиков) производится на образцовых стержнях, геометрически подобных испытываемым и одинаково закрепленных. (2) Предмет изоб ретения

Способ измерения усилий в растянутых или сжатых стержнях, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения возможности проведения измерения в реальных условиях, величину усилия определяют по разности фаз между возбуждающей силой и колебаниями контролируемого стержня.

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Редактор Л. Г. Голандский Гр. 172

Р1нформационно-издательский отдел, Объем 0,17 п, л. Зак. 2812

Подп. к печ. 9.V-59 г.

Тираж 810 Цена 25 коп.

Типография Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Петровка, 14.