РЕГУЛИРУЕМЫЙ ТЕНЗОРЕЗИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Полезная модель относится к устройствам для измерения сил и может найти применение в измерительных приборах, основанных на измерении механических величин электрическими методами.
Известен тензорезисторный преобразователь (Тензометрия в машиностроении. Справочное пособие. Под редакцией канд. техн. наук Р.А.Макарова. - М.: Машиностроение, 1975, с.32, рис.16,6 - прототип), состоящий из упругого пластинчатого элемента с цилиндрическими отверстиями по концам и наклеенного на него тензорезистора.
Основной недостаток известного преобразователя заключается в том, что он выполнен с постоянными параметрами и рассчитан на определенную нагрузку (действующую силу), что сужает его применение.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в том, чтобы расширить диапазон измеряемых сил.
Технический результат достигается тем, что в регулируемом тензорезисторном преобразователе, состоящем из упругого пластинчатого элемента с цилиндрическими отверстиями по концам и наклеенного на него тензорезистора, с помощью которых упругий элемент крепится к подвескам, упругий элемент выполнен в виде пакета геометрически калиброванных пластин, при этом одним концом упругий элемент через отверстие с помощью чистой шпильки с нажимной втулкой и гайкой, закреплен к вертикальной стойке, смонтированной на станине с возможностью возвратно-поступательного перемещения, а другим концом упругий элемент через отверстие закреплен к платформе с испытуемым механизмом, например редуктором.
Исполнение упругого элемента в виде пакета геометрически калиброванных пластин позволяет изменять количество пластин и, следовательно, действующую на упругий элемент силу в широких пределах ее изменения.
На фиг.1 представлена схема преобразователя, а на фиг.2 - форма пластины.
Регулируемый тензорезисторный преобразователь состоит из упругого элемента 1, выполненного в виде пакета геометрически калиброванных пластин, одним концом который с помощью чистой шпильки 2, нажимной втулки 3 и резьбовой гайки 4 закреплен к стойке 5. На наружную пластину упругого элемента 1 наклеен тензорезистор 6. Стойка 5 своим основанием расположена в направляющем пазу 7 станины 8. Основание стойки 5 прикреплено к станине 8 с помощью резьбовых крепежных элементов 9 с возможностью перемещения стойки вдоль направляющего паза 7 и жесткого крепления к станине 8 в заданном или требуемом положении. Нижняя часть упругого элемента 1 такой же шпилькой прикреплена к платформе 10 с исследуемым механизмом, например редуктором, не показанным на схеме.
Регулируемый тензорезисторный преобразователь работает следующим образом.
Если начать измерять силы при одной пластине с тензорезистором 6, то измеряемая сила, например, равна 1 Кн. При установке еще одной пластины измеряемая сила уже будет равна 2 Кн, а измеряет ее все тот же тензорезистор, при трех пластинах - 3 Кн и т.д. Очевидно, что предлагаемый преобразователь измеряет силы большого диапазона их изменения. Пластины упругого элемента 1 могут быть разного сечения, но важно при этом знать соотношения площадей их поперечных сечений. При измерении различных по величине сил необходимо обеспечить равномерное их нагружение. В предлагаемом преобразователе это достигается изготовлением калиброванных отверстий и нанизыванием их на чистую шпильку 2 по скользящей посадке, сжатием их шпилькой, втулкой 3 и гайкой 4. Изготовление геометрически калиброванных пластин с отверстиями обеспечивает их равномерное нагружение. Компенсаторами изменений толщины пакета пластин h являются нажимные втулки 3 высотой d. При этом длина втулки d должна быть больше общей толщины пакета пластин h. Для обеспечения вертикального положения
пакета пластин предусмотрена возможность перемещения стойки 5 вдоль направляющего паза 7 станины 8 вперед или назад и закрепления ее в нужном положении с помощью резьбовых крепежных элементов 9. При этом платформа 10 должна занимать неизменное положение.
Теоретические расчеты и эксперименты подтвердили справедливость наших рассуждений. С помощью предложенного преобразователя, таким образом, можно значительно расширить пределы измеряемых величин сил. Особенно удобно эксплуатировать преобразователь при одинаковой толщине пластин в пакете.