Устройство для измерения усилий

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

22О58 5

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Ка. 42k 7/05

Заявлено 10.XII.1966 (№ 1118953/26-10) с присоединением заявки №

МПК С 01l

УДК 531.781:620.173. .21 (088.8) Приоритет

Опубликовано 28.VI.1968. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания IЗ.IX.1968.

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Мииистров

СССР

Авторы изобретения

M. П. Топоровский и А. В. Журковский

Институт черной металлургии

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСИЛИЙ

Известны устройства для измерения усилий, содержащие корпус с крышкой, магнитоупругий элемент, обмотки возбуждения и измерительные, упругое кольцо с поджимной гайкой и измерительный мосг, Предложенное устройство отличается от известных тем, чго в нем магнитоупругий элемент выполнен в виде коаксиальных цилиндров, работающих в режиме нагружения и разгружения. При этом внутренний цилиндр одним торцом связан с крышкой корпуса, воспринимающей измеряемое усилие, а другим своим торцом упирается в кольцевой выступ внешнего цилиндра, который предварительно поджат гайкой через упругое кольцо. Это позволяет получить линейную выходную характеристику.

На фиг. 1 показано устройство для измерения усилий в двух проекциях с разрезом по

А — А; на фиг. 2 — измерительная схема устройства.

Магнитоупругий элемент устройства состоит из внутреннего и внешнего цилиндров 1 и

2, размещенных в корпусе 3. Внешний цилиндр 2 зажат между днищем корпуса и упругим кольцом 4, которое, в свою очередь, поджимается затяжной гайкой 5. Внутренний цилиндр 1 проходит через отверстие в днище корпуса и опирается на кольцевой выступ внешнего цилиндра 2. Сверху магнитоупругий элемент закрыт крьшгкой 6, которая крепится винтами 7.

Внутренний цилиндр 1 снабжен горизонтальными рабочими обмотками 8 и вертикальными компенсационными 9. Предварительно нагруженный внешний цилиндр 2 также выполнен с горизонтальными обмотками

10 и вертикальными 11.

Упругое кольцо 4 изготовлено из высоко10 прочной закаленной стали и имеет B средней по высоте части ослабленное сечение для повышения податливости этого узла. Затяжную гайку 5 вворачивают в корпус 3. В нижней ее части сделано отверстие для ключа. крышка

15 магнитоупругого элемента в средней част. ". снабжена кольцевыми выступами для передачи нагрузки на внутреннии цилиндр 1.

Электрическая измерительная схема устройства состоит из измерительного моста, источ20 ника питания моста — трансформатора 12, обмоток 8 — 11 рабочих элементов, включенных в плечи измерительного моста, выпрямителя 13 измерительного моста, вспомогательного выпрямителя 11 компенсирующего нап25 ряжения и регистрирующего прибора 15.

Устройство работает следующим образом.

Внешний цилиндр 2 предварительно сжимают затяжной гайкой до 30 — 50о/с максимальной ожидаемой нагрузки в зависимости от

30 жесткости деталей устройства. Если нагрузка

220585 отсутствует, выходное напряжение компенсируется до нуля при помощи вспомогательного выпрямителя 14. В случае приложения измеряемого усилия оно через крышку передается на внутренний цилиндр 1, и внутренний цилиндр сжимается. При этом уменьшается маг нитная проницаемость трансформаторной стали в направлении действия силы и соответственно — индуктивное сопротивление горизонтальных обмоток. Индуктивное сопротивление вертикальных обмоток изменяется значительно меньше, в результате чего нарушается равновесие измерительного моста.

Измеряемое усилие через внутренний цилиндр 1 передается на кольцевой выступ внешнего цилиндра 2. Благодаря повышенной податливости упругого кольца 4 внешний цилиндр 2 отжимается от днища корпуса, т. е. разгружается от предварительного зажатия.

Чем меньше жесткость упругого кольца 4 по сравнению с жесткостью рабочего цилиндра 2, тем больше величина его разгрузки.

Если бы кольцо 4 и гайка 5 были абсолютно жесткими, разгрузка цилиндра 2 равнялась бы нулю. При достаточно податливом кольце

4 величина разгрузки примерно равна усилию предварительного зажатия цилиндра 2. Подбором размеров поперечного сечения внутреннего и внешнего цилиндров и числа ампервитков обмоток получают линейную характеристику выходного устройства.

Предмет изобретения

l0 Устройство для измерения усилий, содержащее корпус с крышкой, магнитоупругий элемент, обмотки возбуждения и измерительные, упругое кольцо с поджимной гайкой и измерительный мост, отличающееся тем, что, с

И целью линеризации выходной характеристики, в нем магнитоупругий элемент выполнен в виде коаксиальных цилиндров, работающих в режиме нагружения и разгружения, и при этом внутренний цилиндр одним торцом свя20 зан с крышкой корпуса, воспринимающей измеряемое усилие, а другим своим торцом упирается в кольцевой выступ внешнего цилиндра, который предварительно поджат гайкой через упругое кольцо.

ФЬг с

Составитель М. М. Базовкин

Редактор И. С. Грузова Техред Л. Я, Левина Корректор Л. В. Наделяева

Заказ 2615(9 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2