Пристрій для вимірювання сили натягу каната

Реферат: Пристрій для вимірювання сили натягу каната містить спільний корпус, три ролика, чутливий елемент з тензорезисторами і електронну схему. Чутливий елемент виконаний у вигляді пружної балки з наклеєними на ній тензорезисторами, посередині балки розміщена центруюча кулька, яка фіксується за допомогою плоскої пружини, і закріплена на стержні рухомого ролика, стержень може переміщатися в спрямовуючому пазу спільного корпусу перпендикулярно площині пружної балки, кінці якої розміщені в пазах спільного корпусу. UA 92501 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ВИМІРЮВАННЯ СИЛИ НАТЯГУ КАНАТА UA 92501 U UA 92501 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Пристрій належить до вимірювальної техніки, зокрема до тієї її частини, яка пов'язана з вимірюванням сили натягу троса, каната, кабелю, дроту і інших стрічкоподібних об'єктів, що використовуються при транспортуванні вантажів, виробів, механізмів тощо. Особливою вимогою до процесу вимірювання сили натягу є неможливість порушення цілісності самого стрічкоподібного об'єкта (троса, каната) протягом всього часу вимірювання. Відомий пристрій для вимірювання натягу кабелю (Патент RU № 2178074, G01L 5/04, "Устройство для измерения длины и натяжения кабеля", опубл. 10.01.2002 р.), в якому застосовано опорну рамку, перетворювач сили в електричний сигнал і три обвідних ролика, один з яких рухомий і розміщений на поворотному важелі. Один кінець поворотного важеля через силопередавальний елемент діє на перетворювач сили в електричний сигнал, що дозволяє вимірювати силу натяжіння кабелю. Недоліком такого пристрою є складність конструкції силовимірювального вузла і порівняно низька точність вимірювання сили натягу кабелю, обумовлена невизначеністю точки прикладення сили і змінного кута охоплення кабелем рухомого ролика. Найбільш близьким до запропонованої корисної моделі є пристрій для вимірювання сили натягу троса (Патент RU №2244275, G01L 5/10, "Устройство для измерения натяжения троса", опубл. 10.10.2003 p.), який містить спільний корпус, три ролика і чутливий елемент у формі порожнього циліндра, механічно з'єднаного за допомогою штовхача із середнім роликом. На поверхні чутливого елемента закріплені дві групи тензорезисторів, вихідний сигнал яких підключається до електронної схеми або комп'ютера. Недоліком відомого пристрою є складність конструкції і невизначеність положення точки прикладення вимірювальної частки сили натягу троса, що суттєво знижує точність вимірювань і ускладнює експлуатацію всього пристрою. В основу корисної моделі поставлено задачу спрощення конструкції пристрою, підвищення точності і стабільності вимірювання сили натягу каната. Поставлена задача вирішується тим, що конструкція пристрою має спільний корпус, на якому закріплені два нерухомих і один рухомий ролики, між поверхнями яких розміщують канат. Рухомий ролик закріплюється на стержні, який через центруючи кульку діє на пружну балку, деформація якої пов'язана з силою натягу каната. За допомогою тензорезисторів, наклеєних на пружній балці, деформація перетворюється в електричний сигнал, який подається до електронної схеми пристрою. На кресленні зображено схему конструкції вимірювально-перетворюючої частини пристрою без електронної схеми. Пристрій для вимірювання сили натягу каната містить спільний корпус 1, на якому закріплені два нерухомих ролика 2 і один рухомий ролик 3, який розміщується на одному кінці стержня 4. Стержень 4 може переміщатися в направляючому пазу 5 спільного корпусу 1. Другий кінець стержня 4 через центруючу кульку 6 рухомо з'єднаний з пружною балкою 7, яка кінцями розміщена в фіксуючих пазах 8 спільного корпусу 1. Кінець стержня 4 разом з центруючою кулькою 6 закріплений посередині пружної балки 7 за допомогою плоскої пружини 9. Для фіксації центруючої кульки 6 на поверхні пружної балки 7 в центральній її частині створюють лунку, в якій частково розміщується центруюча кулька 6, тим самим фіксуючи точку введення сили. На кінцях пружної балки 7 наклеєні тензорезистори 10, виводи яких за допомогою дротів підключені до електронної схеми пристрою (на кресленні не показано). Пристрій для вимірювання сили натягу каната працює наступним чином. Канат 11, силу натягу якого необхідно виміряти, розміщують на поверхнях нерухомих 2 і рухомого 3 роликів як показано на кресленні. Після з'єднання всіх деталей і розміщення каната поміж роликів корпус 1 закривають кришкою, яка захищає вимірювально-перетворюючу частину пристрою від стороннього впливу (пил, вода, механічні частини, тощо). При розтягуванні каната 11 частина сили натягу через центруючу кульку 6 діє на пружну балку 7, яка деформується. Найбільша деформація виникає на кінцях пружної балки 7, де наклеєні тензорезистори 10. Деформуючись, тензорезистори змінюють електричний опір і відповідний сигнал подається за допомогою дротів до електронної схеми пристрою, де за стандартною методикою перетворюється в результат вимірювання сили натягу каната, який з'являється на індикаторі блока або передається в ЕОМ для подальшого використання. Раціональний вибір і розміщення елементів пристрою суттєво спростили конструкцію і її експлуатацію, тому що достатньо тільки зняти кришку спільного корпусу, розмістити поміж роликами канат, закрити кришку і пристрій готовий для подальшого використання. Застосування центруючої кульки дозволяє стабільно фіксувати точку введення вимірювальної частки сили натягу каната, що суттєво підвищує точність і стабільність вимірювань. Таким чином запропоновані елементи і конструкція пристрою дозволили: 1 UA 92501 U - спростити конструкцію і її обслуговування; - суттєво підвищити точність і стабільність результатів вимірювання. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Пристрій для вимірювання сили натягу каната, що містить спільний корпус, три ролика, чутливий елемент з тензорезисторами і електронну схему, який відрізняється тим, що чутливий елемент виконаний у вигляді пружної балки з наклеєними на ній тензорезисторами, посередині балки розміщена центруюча кулька, яка фіксується за допомогою плоскої пружини, і закріплена на стержні рухомого ролика, стержень може переміщатися в спрямовуючому пазу спільного корпусу перпендикулярно площині пружної балки, кінці якої розміщені в пазах спільного корпусу. Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2