RU2073219C1 - Force measurement detector - Google Patents

Abstract

FIELD: force measurement equipment used in different branches of industry. SUBSTANCE: force measuring detector has equally spaced radial beams 1 coupled by rigid central member. Outer ends of beams 1 are free and provided with force perceptive members 2 with spherical contact surfaces. Beam side surfaces have recesses with stress resistors fixed to their inner walls. EFFECT: increased efficiency, simplified construction and enhanced reliability in operation. 1 dwg

Description

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано в различных отраслях промышленности. The invention relates to load measuring equipment and can be used in various industries.

Известен силоизмерительный датчик, содержащий брус с воспринимающим нагрузку изгибным участком и участком опорным. Усилие передается изгибному участку через силовоспринимающий элемент. Крепление датчика к основанию выполняется болтовым соединением в зоне опорного участка. На боковых поверхностях изгибного участка датчика выполнены выемки, образующие двутавровое сечение, на стенке выемки размещены тензорезисторы, воспринимающие сдвиговые деформации /1/. Known load cell containing a beam with a load-absorbing bending section and the supporting section. The force is transmitted to the bending section through a force-sensing element. The sensor is mounted to the base by bolting in the area of the supporting section. On the lateral surfaces of the bending section of the sensor, recesses are made that form an I-section, strain gauges perceiving shear deformations / 1 / are placed on the wall of the recess.

Недостаток известного устройства состоит в том, что надежная работа датчика возможна при условии идеальной заделки опорного участка, т.к. только в этом случае изгибный участок работает как консоль с защемлением. Очевидно, что болтовое крепление опорного участка не обеспечивает надежности защемления. Другой недостаток известного датчика заключается в том, что в случае необходимости восприятия усилия на значительной площади приходится устанавливать несколько датчиков, что при болтовом креплении каждого из них еще более снижает надежность всей системы. A disadvantage of the known device is that reliable operation of the sensor is possible under the condition of perfect termination of the reference section, because only in this case, the bending section acts as a pinched console. Obviously, the bolt fastening of the support section does not provide pinch reliability. Another disadvantage of the known sensor is that if it is necessary to absorb the force over a considerable area, several sensors have to be installed, which, when bolted to each of them, further reduces the reliability of the entire system.

Наиболее близким по технической сущности является силоизмерительный датчик, содержащий работающие на сдвиг радиально расположенные и равномерно распределенные по окружности балки, соединенные жестким центром, а внешние концы опираются на корпус /2/. The closest in technical essence is the load cell containing shear radially located and evenly distributed around the circumference of the beam connected by a rigid center, and the outer ends are supported by the housing / 2 /.

Недостатком известного датчика является невозможность его использования при восприятии нагрузки на большой площади, особенно при измерениях малых нагрузок. A disadvantage of the known sensor is the inability to use it when perceiving the load over a large area, especially when measuring small loads.

Другим недостатком известного датчика является высокая трудоемкость изготовления балок и установки и замены тензорезисторов на внутренних поверхностях балок. Another disadvantage of the known sensor is the high complexity of manufacturing beams and the installation and replacement of strain gages on the inner surfaces of the beams.

Задачей предложенного устройства является создание более простой конструкции с увеличенной базой восприятия нагрузки, что позволяет определить небольшие усилия при больших площадях, при высокой надежности устройства. The objective of the proposed device is to create a simpler design with an increased base of load perception, which allows you to determine small effort with large areas, with high reliability of the device.

Существенными признаками изобретения являются работающие на сдвиг радиально расположенные и равномерно распределенные по окружности балки, соединенные жестким центром, при этом отличительные признаки заключаются в том, что внешние концы балок выполнены свободными и снабжены силовоспринимающими элементами со сферическими контактными поверхностями, а количество балок выбрано, по меньшей мере, равным трем. The essential features of the invention are shear radially located and uniformly distributed around the circumference of the beams connected by a rigid center, while the distinguishing features are that the outer ends of the beams are made free and equipped with power-sensing elements with spherical contact surfaces, and the number of beams is selected, at least equal to three.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен датчик в изометрии. The invention is illustrated in the drawing, which shows the sensor in isometry.

Силоизмерительный датчик состоит из радиально расположенных и равномерно распределенных по окружности балок 1, связанных жестким центром, внешние концы балок 1 выполнены свободными и снабжены силовоспринимающими элементами 2 со сферическими контактными поверхностям. На боковых поверхностях изгибных участков балок выполнены выемки, на внутренних стенках которых размещены тензорезисторы 3, воспринимающие сдвиговые деформации. The force-measuring sensor consists of beams 1 radially located and evenly distributed around the circumference, connected by a rigid center, the outer ends of the beams 1 are made free and equipped with force-sensing elements 2 with spherical contact surfaces. On the lateral surfaces of the bending sections of the beams, recesses are made, on the inner walls of which there are strain gauges 3 perceiving shear deformations.

Работа датчика состоит в его установке между опорной поверхностью и поверхностью, передающей на балки 1 датчика усилие через силовоспринимающие элементы 2. Благодаря наличию трех балок 1 обеспечивается самоустановка датчика по поверхности, передающей нагрузку. The operation of the sensor consists in installing it between the supporting surface and the surface that transfers force to the sensor beams 1 through force-sensing elements 2. Owing to the presence of three beams 1, the sensor is self-installed on the surface transmitting the load.

Claims (1)

Силоизмерительный датчик, содержащий работающие на сдвиг радиально расположенные и равномерно распределенные по окружности банки, соединенные жестким центром, тензорезисторы, размещенные на банках, и силовоспринимающие элементы, отличающийся тем, что концы балок выполнены свободными и на них установлены силовоспринимающие элементы, выполненные со сферическими поверхностями, при этом количество банок выбрано равным трем. A force-measuring sensor containing shear radially located and uniformly distributed around the cans connected by a rigid center, strain gauges placed on the cans, and force-sensing elements, characterized in that the ends of the beams are made free and force-sensing elements are mounted on them, made with spherical surfaces, while the number of cans is chosen equal to three.