УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСИЛИЙ

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении нагрузок.
Известны следующие конструкции образцовых, переносных динамометров сжатия:
- Динамометр сжатия [Патент ЧССР №109318, Кл. 4К, 45/03, 21.08.62];
- Динамометр с упругим телом в виде витой или прорезной пружины с прямоугольным сечением витков. Недостатками перечисленных динамометров являются:
- сложность изготовления;
- большие габариты и вес, а также крайне неравномерное распределение напряжений в поперечных сечениях упругого тела, что приводит к увеличению погрешностей измерений;
- наличие, сварки и ручного труда в некоторых конструкциях;
- динамометры оказались чувствительными к перегрузкам вследствие больших рабочих напряжений, в результате чего они выходят из строя;
- применение в конструкциях передаточного механизма, что приводит к увеличению погрешностей измерений.
Наиболее близкой, из известных конструкций, является устройство для измерения усилий с рычажным передаточным механизмом [Авторское свидетельство СССР №920408, кл.. G 01 L 1/22, 14.12.81].
Устройство состоит из упругого элемента, измерителя деформации (индикатора часового типа) и рычажной системы. Упругий элемент представляет собой пустотелый цилиндр с
прорезями, расположенными в шахматном порядке, закрытый крышками, которые крепятся к телу цилиндра винтами. Верхняя часть верхней крышки снабжена шаровой поверхностью, в которую установлена опора, в нижней части крышки имеется стержень, являющийся упором двуплечего рычага. Рычажная система, кроме рычага, включает также корпус, неподвижно прикрепленный к нижней крышке винтами и пружину, закрепленную в корпусе. Рычаг шарнирно подвешен в корпусе на осях и соединен с пружиной, которая постоянно прижимает его к ножке индикатора.
Устройство работает следующим образом.
При нагружении через сферическую опору деформируется упругий элемент и одновременно перемешается верхняя крышка со стержнем. Последний давит на короткое плечо рычага, перемещая его длинное плечо и ножку индикатора.
Это устройство имеет следующие недостатки:
- упругий элемент имеет малую деформацию;
- наличие рычажного передаточного механизма вносит погрешности в показания индикатора;
- сферическая опора верхней крышки, через которую передается усилие, вносит дополнительные погрешности в измерения из-за неточности ее изготовления.
Следствием указанных недостатков является снижение метрологических характеристик устройства.
Задачей полезной модели является повышение метрологических характеристик прибора за счет замены рычажного измерительного механизма измерителем деформации прямого действия.
Техническим результатом является создание упругого элемента с измерителем деформации прямого действия.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для измерения усилий, состоящем из упругого элемента в виде пустотелого цилиндра со сквозными, поперечными секторными прорезями, выполненными в теле цилиндра, расположенными в шахматном порядке и разделенными перемычками, верхней и нижней крышек, опоры для передачи усилий и измерителя деформаций с подвижной ножкой, с целью повышения точности измерения и увеличения измеряемой деформации, в теле пустотелого цилиндра на концах каждой прорези выполнены сквозные отверстия, диаметр каждого отверстия равен двойной ширине прорези, а измеритель деформации непосредственно соединен с упругим элементом, через неподвижную планку с верхней частью, а через подвижную ножку которая упирается в неподвижный уголок с нижней частью упругого элемента, опора для передачи усилий содержит завальцованный в нее шарик.
В предлагаемом устройстве выполненные на концах каждой прорези сквозные отверстия, позволяют в несколько раз увеличить деформацию упругого элемента и отказаться от рычажного измерительного механизма. Применение шарика в опоре, также повышает точность показаний измерителя деформации.
Таким образом, совокупность существенных признаков полезной модели, изложенных в формуле полезной модели, способствует достижению желаемого технического результата.
На фиг.1 изображен общий вид устройства.
На фиг.2 вид устройства слева.
На фиг.3 сечение упругого элемента А-А.
Устройство состоит из упругого элемента 1 и измерителя деформации 2 (индикатора часового типа ИЧ-10), корпус индикатора 2 закреплен в планке 3 винтом 4, ножка индикатора 5 упирается в уголок 6. Планка 3 с индикатором 2 и уголок 6 крепятся к упругому элементу винтами 7 и 8. Упругий элемент представляет собой пустотелый цилиндр со сквозными поперечными секторными прорезями 9, расположенными в шахматном порядке и разделенными перемычками
10. по концам каждой прорези выполнены отверстия 11. Цилиндр закрыт верхней 12 и нижней 13 крышками, которые крепятся к телу цилиндра винтами 14. Верхняя часть верхней крышки 13 имеет сферическую впадину, в которой установлена опора 15 с завальцованным в нее шариком 16.
Работает заявленное устройство следующим образом. При нагружении через опору 15 и шарик 16, деформируется упругий элемент 1 и одновременно перемешается вниз планка 3 с закрепленным в ней корпусом индикатора 2, при этом ножка индикатора 5, упираясь в уголок 6, перемещает стрелку индикатора 17.