SU838431A1 - Dynamometer - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к испытательной технике, предназначенной дл  механических испытаний материалов.The invention relates to a test apparatus for the mechanical testing of materials.

Известно устройство дл  измерени  усилий, содержащее корпус, тарировочную пружину, подвижной шток, индикатор , нажимной винт, стакан, конусную втулку, угловой двуплечий рычаг, электрический сигнальный прерыватель с подвизкным контактом, источник питани  и электрическую лампочку. В этом устройстве в качестве упругого элемента используетс  тфированна  пружина, деформаци  которой регистрируетс  чере  подвижной шток и конусную втулку индикатором ИA device for measuring forces is known, comprising a housing, a calibration spring, a movable rod, an indicator, a pressure screw, a cup, a tapered bushing, a two-arm angle lever, an electrical signal interrupter with a swing contact, a power source and a light bulb. In this device, a tafirovanny spring is used as an elastic element, the deformation of which is registered through the movable rod and the tapered bushing with an AND indicator.

Устройство имеет пониженную чувст витальность.The device has a reduced sense of vitality.

Известно устройство - силоизмеритель , который состоит из корпуса с дросселем, соплом и пневмотрубкой, Мембраны упругого элемента с жесткким подпружиненным центром, соединенг ным с силовосприниманщим штоком, конической пружины и регулировочной втулки, перемечающейс  концентрично с силовоспринимающим штоком t JОднако устройство имеет большую погрешность измерени .A device is known - a force meter, which consists of a body with a throttle, a nozzle and a pneumatic tube, an Elastic element membrane with a rigid spring-loaded center connected to a force-receiving rod, a conical spring and an adjusting sleeve, which is concentrically remarked with the force-receptive device.

Цель изобретени  - повышение точности измерени .The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в силоизмерителе, содержащем корпус, упругий элемент в виде опертой по концам балки с преобразователем ее деформации в электрический сигнал, введены дополнительные опоры, которые выполнены в виде сердечников This goal is achieved by the fact that in the load cell, comprising a body, an elastic element in the form of a beam supported at the ends with a transducer of its deformation into an electrical signal, additional supports are introduced, which are designed as cores

0 электромагнитов и снабжены датчиками прогиба балки.0 electromagnets and are equipped with beam deflection sensors.

Кажда  из опор упругого элемента смещена по вертикали относительно Each of the supports of the elastic element is shifted vertically relative to

5 внедней смежной пары вниз на величину , определ емую из выражени 5 embedded adjacent pair down by an amount determined from the expression

-1 -one

(1)(one)

2020

2Р - величина измер емого усили ; а - рассто ние от одной из крайних опор до точки приложени  ближайшей к этой опоре2P is the magnitude of the measured force; a is the distance from one of the extreme supports to the point of application closest to this support

силы Р; - модуль упругости материалаforce P; - modulus of elasticity of the material

упругого элемента; 3 - момент инерции поперечного сечени  упругого элементаelastic element; 3 - the moment of inertia of the cross section of the elastic element

Ь - рассто ние между точкамиB - distance between points

приложени  к упругому элементу (балочке) двух сил Р в соответствии со схемой 4-х точечного изгиба;the application to the elastic element (beam) of two forces P in accordance with the 4-point bending pattern;

2 - рассто ние ат любой крайней олоры до той промежуточной опоры, дл  которой определ етс  величина смещени  Д . На фиг. 1 представлена конструктивна  схема силойзмерител ; на фиг., Z - структурна  схема силойзмерител . Силойзмеритель состоит из Kojpnyca Ir упругого элемента 2 (балочки с датчиками 3 деформаций, изгибаемой по четырех точечной схеме иагружени ) измерительного блока 4, силовоспринимающего штока 5, двух нижних опор 6, дополнительных промежуточных опор 7. Опоры укреплены на сердечниках электромагнитов 8 и, снабжены датчиками 9 перемещений, электрически св занными с электромагнитами 8 через блок 10 контрол  и управлени . Дополнительный выход 11 блока 10 контрол  и управлени  соединен с управл ющим входс и измерительного блока 4. Блок 10 контрол  и управлени  обеспечивает поочередное подключение каждой пары опор по заданной программе и при этом кажда  из пар смещена по вертикали относительно внешней.Смежной пары вниз на величину л , а: также видает разрешение на работу измерительного блока 4.2 is the distance at any extreme ol to the intermediate support for which the displacement value D is determined. FIG. 1 shows a structural diagram of a force meter; in FIG., Z is a structural diagram of a force meter. The force meter consists of Kojpnyca Ir elastic element 2 (beams with sensors of 3 deformations, bent in four pits and loading) of the measuring unit 4, power receiving rod 5, two lower supports 6, additional intermediate supports 7. The supports are fixed on the cores of electromagnets 8 and are equipped with sensors 9 movements electrically connected to the electromagnets 8 through the control and monitoring unit 10. An additional output 11 of the control and monitoring unit 10 is connected to the control input and the measuring unit 4. The monitoring and control unit 10 provides for the alternate connection of each pair of supports according to a predetermined program, and each of the pairs is shifted vertically relative to the outer one. , a: also sees the permit for the operation of the measuring unit 4.

Устройство работает следующим образом .Измер емое усилие действует на силовоспринимающий шток 5 и передаетс  последним на упругий элемент - балочку 2, котора  работает по 4-х точечной схеме нагружени , при которой сверху на нее действуют две симметрич ные силы Р, а опираетс  она на две Нижние опоры 6, установленные на сердечниках электромагнитов 8. В процессе нагружени  балочки 2 ее деформаци  (проагиб) увеличиваетс . Величина прогиба с помощью датчиков 9 перемещени  преобразуетс  в электрический сигнал, который обрабатываетс  в блоке 10 контрол  у управлени . В момент времени , когда величина станет равной Д под ближайшей к нижней паре опор, блок 10 контрол  и управлени  выдает сигнал, отключающий электромагниты нижних опор, а также выдаетThe device works as follows. The measured force acts on the force-receiving rod 5 and transmits the latter to an elastic element — a beam 2, which operates according to a 4-point loading scheme, in which two symmetric forces P act on it, and it relies on two The lower supports 6 mounted on the cores of the electromagnets 8. In the process of loading the beam 2, its deformation (prohibit) increases. The amount of deflection by means of movement sensors 9 is converted into an electrical signal, which is processed in control unit 10. At the moment of time when the value becomes equal to D under the closest to the lower pair of supports, the control and monitoring unit 10 outputs a signal that turns off the electromagnets of the lower supports, and also gives

кратковременный сигнал по дополнителному выходу 11 на запрет работы измерительного блока 4. При этом нижние опоры опусксцотс , а балочка плавно ложитс  на первую пару дополнительных промежуточных опор 7. При дальнейшем возрастании измер емого усили  2 Р прогиб балки в точках над следующей парой дополнительных промежуточных опор 7 также растет и при достижении им величины (.j блок контрол  и управлени  выдает сигнал на отключение электромагнитов соответствующих промежуточных опор.a short signal at the additional output 11 to prohibit the operation of the measuring unit 4. At the same time, the lower supports are lowering and the beam smoothly lays on the first pair of additional intermediate supports 7. With a further increase in the measured force 2 P, the deflection of the beam at the points above the next pair of additional intermediate supports 7 it also grows when it reaches the value (.j, the monitoring and control unit generates a signal for switching off the electromagnets of the corresponding intermediate supports.

Вновь кратковременно запрещаетс  работа измерительного блока и балочк 2 плавно опускаетс  на вторую пару дополнительных промежуточных опор 7, которые и воспринимают нагрузку.Этот процесс циклически может повтор тьс  столько раз, сколько имеетс  в устройстве пар дополнительных промежуточных опор.The operation of the measuring unit and the beams 2 is again briefly prohibited for a second pair of additional intermediate supports 7, which absorb the load. This process can be repeated cyclically as many times as there are pairs of additional intermediate supports in the device.

Благодар  наличию в устройстве дополнительных промежуточных опор, установленных на электромагнитах датчиков перемещений, св занных с последними через блок управлени , а также за счет смещени  по вертикали дополнительных промежуточных опор, силойзмеритель обеспечивает измерение усилий с максимальной чувствительностью , посто нной во всем диапазоне измер емого усили , т.е. улучшает метрологические характеристики , прибора. Due to the presence in the device of additional intermediate supports installed on the electromagnets of displacement sensors associated with the latter through the control unit, as well as due to the vertical displacement of additional intermediate supports, the force meter provides a measurement of the forces with maximum sensitivity constant over the entire range of the measured force, those. improves metrological characteristics of the instrument.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР №194372, кл. G 01 L 1/04, 30.03.76.1. USSR author's certificate No. 194372, cl. G 01 L 1/04, 03/30/76. 2.Авторское свидетельство СССР2. USSR author's certificate 290185, кл. G 01 L 1/02, 22.12.70. 290185, class G 01 L 1/02, 12.22.70. Фиг. iFIG. i 1i 1i Фиг. 2FIG. 2