Пристрій для визначення динамічних сил

Корисна модель відноситься до вимірювальної техніки, зокрема, до пристроїв для вимірювання динамічних зусиль і може бути використана в пристроях для зважування. Відомий пристрій для вимірювання динамічних сил, що складається з датчика, який установлений між опорними і неопорними елементами [див.: «Вибрации в технике». Довідник. - М.: Машинобудування, 1981, мал. 9]. Недолік пристрою - не забезпечується необхідна точність вимірів і діапазон вимірюваних зусиль з використанням одного датчика. Цей недолік усунутий в іншому відомому пристрої для визначення динамічних сил, що має більш високу точність вимірів за рахунок одночасного використання декількох датчиків [Див. опис до авторського посвідчення СРСР № 1550338 G 01 L 1/16]. Це пристрій для виміру механічних навантажень приймається у якості прототипу. У відомому і пристрої, і тому, що заявляється, маються наступні подібні ознаки: пристрій для визначення динамічних сил складається з установлених на нерухомій основі декількох датчиків із проміжними тілами між ними. Однак даний пристрій може бути використаний тільки для виміру динамічних зусиль у з'єднаннях, що звужує його технологічні можливості. Крім того, використання однакових датчиків не дозволяє розширити діапазон вимірюваних зусиль. В основу корисної моделі покладена задача - розширити технологічні можливості пристрою за рахунок виміру навантажень у широкому діапазоні зміни їхніх величин шляхом використання декількох датчиків з різними характеристиками і за рахунок технічного результату, що полягає у вимірі зусилля датчиком відповідного динамічного діапазону. Цей технічний результат забезпечується тим, що в пристрої для визначення динамічних сил, що містить встановлені на нерухомій основі кілька датчиків із проміжними тілами між ними, - проміжні тіла виконані у вигляді касет з пазами, оснащеними розміщеними в цих пазах тарованими елементами, на яких установлені датчики з різним діапазоном вимірюваних зусиль, при цьому касети розміщені одна над однією таким чином, що кожен датчик у ярусі, зв'язаний з нижньою поверхнею наступної касети, а глибина паза в кожній касеті менша сумарної висоти розміщених у ньому датчика сили і тарованого елемента в його вихідному стані. Між відмітними ознаками корисної моделі і технічним результатом мається причинно-наслідковий зв'язок. За рахунок ярусного розташування касет і розташування в їхніх пазах тарованих елементів, сумарна висота яких з висотою датчика перевищує глибину паза, до моменту, коли навантаження на датчик перевищать верхню межу його виміру, забезпечується обмеження навантаження на кожен датчик у межах його вимірюваного діапазону, що дозволяє застосовувати датчики з різним динамічним діапазоном виміру, а, отже розширити технологічні можливості пристрою. Пропонований пристрій зображений на кресленнях, де: На Фіг.1 - ілюструється пристрій у вихідному положенні; На Фіг.2 - показане положення пристрою в процесі вимірів при виключенні з вимірювальної схеми двох датчиків. Пристрій для визначення динамічних сил складається з нерухомої основи 1 (Фіг.1) і встановлених на ньому датчиків 2, 3, 4 із проміжними тілами між ними. Відмінністю корисної моделі є те, що проміжні тіла виконані у вигляді касет 5, 6 і 7 з пазами 8, у яких розміщені таровані елементи 9, 10 і 11, на яких установлені зі зростаючим діапазоном вимірюваних зусиль убік основи датчики 2, 3 і 4, при цьому касети 5, 6 і 7 розміщені одна над однією таким чином, що кожен датчик у ярусі зв'язаний з відповідною нижньою поверхнею А, Б (Фіг.2) чи В, а глибина Н паза 8 у кожній касеті менше сумарної висоти h датчика (Фіг.1) і довжини l тарованого елемента, тобто Н < h + l. Таровані елементи 9, виконані у вигляді деформуємих втулок, можуть бути також виконані у вигляді тарілчастих пружин 12. Пристрій працює наступним чином. У початковій стадії виміру динамічних сил датчики 2, 3, 4 знаходяться у вільному стані. При прикладенні навантаження Р показання спочатку знімаються з датчика сили 2, що має найменші межі виміру сили. При досягненні граничного зусилля, яке може сприймати датчик 2, відбувається деформація тарованого елемента 9 на величину рівну Δh = h + l - Н і тим самим виключається перевантаження датчика 2, а зусилля Р до датчика 3 передається безпосередньо корпусом касети 5. Після цього вимірюване зусилля починає сприйматися послідовно датчиками 3 і 4. При подальшому зростанні навантаження відбувається почергова деформація тарованих елементів, що мають різну твердість, 10 датчика 3, а потім тарованих елементів 11 датчика 4. Таким чином, за рахунок ярусного розміщення датчиків 2, 3 і 4 і їхнє почергове виключення з роботи після деформації тарованого елемента в пазах, забезпечується розширення технологічних можливостей пристрою, а саме. вимір динамічної сили в широкому діапазоні зміни її величини.