Упругий элемент датчика силы
Союз Советских
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1694777
Социалистических
Республик (61) Дополнительное и авт. свид-ву (22) Заявлено 15.12.75 (21) 2199469 18-10 (5l ) М.Кл.- G 01 L 1/22 с присоединением заявки—
Государственный комитет (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.10.79. Бюллетень Х 40 (45) Дата опубликования описания 30.10.79 по делам изобретений и открытий (53) УДК 531.781 (088.8) (72) Авторы изобретения
Э. Н. Кривцова, Л. Э. Логинова, А. Н. Пересыпкин и Е. В. Штайгер (71) Заявитель (54) УПРУГИЙ ЭЛЕМЕНТ ДАТЧИКА СИЛЪ|
Изобретение относится к области приборостроения, а именно к упругим элементам датчиков силы.
Известен датчик с упругим чувствительным элементом, выполненным в виде цилиндра, на боковой поверхности которого навиты тензорезисторы (1).
Недостатком известного датчика является низкая чувствительность.
Известен также упругий элемент датчика силы, содержащий аксиально расположенные полые цилиндры, связанные между собой полой деформируемой перемычкой (2).
Этот упругий элемент датчика силы является наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату.
Недостатком этого упругого элемента 20 является малый диапазон измерений.
Цель изобретения — расширение диапазона измерения.
Поставленная цель достигается тем, что в упругом элементе датчика силы, содержащем аксиально расположенные полые цилиндры, связанные между собой полой деформируемой перемычкой, перемычка выполнена в виде втулки, внутренний диаметр которой увеличивается к торцам, а в центральной части равен наружному диаметру цилиндров.
Упругий чувствительный элемент датчика снлы изображен на чертеже.
Упругий элемент выполнен в виде аксиально расположенных полых цилиндров 1
II 2, которые связаны между собой полой деформируемой перемычкой, выполБОчнОЙ В Виде Вт) лки 8 с кольцевыми Выступами 4 и 5, причем внутренний диаметр зтулки увеличивается к торцам, а в центральной части равен наружному диаметру цилиндров 1 и 2. На боковой поверхности
Втулки 8 навиты тензорезисторы 6, 7, 8 и 9.
Упругий элемент помещен в корпус 10, а его кольцевая полость герметизирована мембраной 11.
Упругий элемент датчика силы работасг следу1ощи;1 образом.
Осевое усилие Р, равнораспределенное по площади поперечного сечения стенок упругого элемента, в сечениях сопряжения с втулкой 8 концентрируется у его оснований
11о контуру внутреннего диаметра. Такая схема приложения сил к втулке 8 создает условия для преобразования спл сжатия в силы Эйлера, воздейств ющпс на деформи,);.емhlе CTcHI ::: T . Iки 8 в раgIIалbHbIX Hаправлениях. В результате радиально-концентрического изгиба стенки втулки 8 средФормула изобретения
1 !
Составитель А. Елкин
Редактор Г. Яковлева Техред H. Строганова Корректср С, Файн
Заказ 967, 1159 Изд, М. 601 Тираж 1090 Подписное
I-! i!О «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва,,>К-35, Раушская наб., д. 4/5
Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» няя часть его увеличивается в диаметре, а крайние, поворачиваясь в местах заделок, уменьшаются. Повторяя деформацию боковой поверхности втулки 8, продолженной поверхностями выступов 4 и 5, навиты» па ней тензорезисторы изменяют начальные сопротивления с соответствующим деформации знаком: резисторы 7 и 8 растягиваются, а резисторы б и 9 сжимаются. Соединенные между. собой в мостовую схему тензорезисторы преобразуют деформацию стенки втулки в электрический сигнал, пропорциональ1ный приложенной нагрузке. По величине тангенциальных напряжений от сил Эйлера напряжениям сжатия определяется о..ношение высоты Н стенки втулки 8 к ее толщине В, Н=ЗВ.
Цилиндры 1 и 2 помимо функций опор и концентраторов напряжения выполняют функции упругих шарниров, предотвращая тем самым влияние внешних опорных усилий упругого чувствительного элемента на точность его показаний.
Изобретение позволяет расширить диапазон измерений.
Упругий элемент датчика силы, содержащий аксиально расположенные полые цилиндры, связанные между собой полой деформируемой,перемычкой, о т л и ч а ю10 щи и ся тем, что, с целью расширения диапазона измерения, перемычка выполнена в виде втулки, внутренний диаметр которой увеличивается к торцам, а в центральной части равен наружному диаметру цилинд15 ров, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Transaction of th» Society of Instru20 ment Тес11по1оду, 1957, у. 9, Х 14, р 112—
113.
2. Патент ФРГ № 2244615, кл. 42 к 7/05, опублик. 1974 (прототип).
