Способы или устройства для измерения сил, например удара, работы, механической мощности или вращающего момента, предназначенные для специальных целей: .для измерения нескольких составляющих сил – G01L 5/16

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройству многокомпонентных тензометрических динамометров с внутренним каналом, и может быть использовано в различных областях техники (например, в робототехнике, экспериментальной гидро- и аэродинамике). Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение потребительских качеств динамометра за счет обеспечения максимально возможного проходного сечения его внутреннего канала, используемого для размещения коммуникаций. Это достигается тем, что в динамометре, содержащем симметричные относительно продольной оси два жестких кольцевых основания, две взаимно перпендикулярные пары продольных упругих балок с поперечными подрезами на внутренних поверхностях, промежуточное основание в виде двух дополнительных жестких колец, которые соединены между собой посредством четырех продольных упругих пластин, крестообразно расположенных в поперечном сечении вдоль боковых граней упругих балок, и выполнены с лысками напротив соответствующих пар упругих балок, связанных с кольцами промежуточного основания со стороны, противоположной соединенному с соответствующей парой упругих балок кольцевому основанию, и тензопреобразователи, размещенные на гранях упругих балок и упругих пластин, жесткие кольца промежуточного основания размещены напротив поперечных подрезов противолежащих продольных упругих балок, а на поверхности лысок этих колец выполнены поперечные выступы с профилем поверхности по форме подрезов соответствующих продольных упругих балок, отделенные от поверхности указанных подрезов зазором, величина которого выполнена превышающей величину деформации продольных упругих балок и пластин при максимальной измеряемой нагрузке. 10 ил.

Изобретение может быть использовано при сварке трением с перемешиванием для измерения нагрузок, действующих на инструмент сварочной машины, в частности, во время ее работы. Устройство (20) содержит раму (22), присоединяемую к машине (10) для сварки трением с перемешиванием, и присоединенные к раме (22) ролики (46) с возможностью их вращения. Ролики установлены с возможностью касания инструмента (14) и вращения с ним. Каждый ролик (46) установлен подвижно в своем направлении, примерно перпендикулярном продольному направлению инструмента, и связан с соответствующим датчиком (48) нагрузки. Датчики (48) нагрузки измеряют характеристику положения роликов (46) и определяют нагрузки, приложенные к инструменту (14). Во время работы машины при перемещении вращающегося инструмента через заготовку для формирования сварного соединения ролики (46) находятся в контакте с вращающимся инструментом (14) для измерения нагрузок, действующих на инструмент в направлении движения инструмента и в направлении, перпендикулярном направлению движения. Изобретение обеспечивает измерение фактических нагрузок, действующих на инструмент, в том числе при движении инструмента через заготовку. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к приборостроению, в частности к измерительным устройствам для измерения и регистрации сил взаимодействия колеса с рельсом. Устройство содержит железнодорожную колесную пару, тензорезисторы, включенные диаметрально в полумостовые тензометрические схемы и размещенные по разные стороны от оси на концентричных диаметрах внутренней стороны диска колес, тензометрические усилители, программируемый логический контроллер, датчики регистрации поперечного и углового положения колесной пары относительно рельсов, блок синхронизации, реализующий подачу импульса для синхронизации данных поперечного и углового положения колесной пары относительно рельсов и вертикальных и боковых сил в моменты, когда диаметральные оси с полумостовыми тензометрическими схемами располагаются перпендикулярно рельсам, и блок передачи сигналов по радиоканалу, связанный с блоком приемки сигналов и бортовым компьютером. Технический результат заключается в повышении точности измерения сил взаимодействия между колесом и рельсом и технико-экономических показателей устройства за счет учета поперечного и углового положения колесной пары относительно рельса. 3 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к испытаниям смазочно-охлаждающих технологических сред, используемых при резании металлов. Устройство содержит корпус, резец, резцедержатель, датчик силы, вал, выполненный с возможностью свободного вращения в корпусе, рычаг, милливольтметр, аналого-цифровой преобразователь и компьютер. Рычаг жестко закреплен на валу и соединен с датчиком силы. Милливольтметр выполнен с возможностью соединения с заготовкой. Компьютер соединен с аналого-цифровым преобразователем и милливольтметром. Корпус жестко закреплен в резцедержателе. Резец жестко закреплен на валу. Датчик силы подключен к аналого-цифровому преобразователю. В результате повышается точность определения эффективности смазочно-охлаждающих технологических сред при резании металлов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области контроля и регистрации, измерения, обработки и хранения данных, а именно контроля состояния гибких соединений, используемых в различных сферах промышленности и отраслях народного хозяйства. Регистратор напряжения гибких соединений без их разрыва содержит упругую рейку и контактирующий с ней чувствительный элемент, при этом согласно изобретению регистратор дополнительно содержит жесткую рейку, при этом упругая рейка жестко защемлена одним концом с исследуемым гибким соединением и указанной жесткой рейкой с помощью защемляющего обжима, а другим концом связана с исследуемым гибким соединением и жесткой рейкой с помощью направляющего обжима. В качестве чувствительного элемента использован проволочный датчик, помещенный между упомянутыми рейками, в плоскости, перпендикулярной оси действия сил. Технический результат - обеспечение точности и стабильности измерений в сочетании с высокой чувствительностью, относительной простотой и надежностью в эксплуатации. 1 ил.

Устройство содержит основание, на котором закреплены неподвижные стойки с датчиками, воспринимающие ортогональные проекции силы резания, и пластину для крепления заготовки. Для повышения достоверности и независимости определения составляющих силы резания оно снабжено установленными на стойках направляющими с узлами трения качения с одной степенью свободы и механизмом поджима к стойкам плиты для крепления заготовки. Механизм поджима может содержать упругий элемент в виде пружины. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для измерения усилий и/или моментов. Сенсорное устройство содержит жесткий передаточный элемент для передачи усилий или моментов, первый вывод, выполненный с возможностью соединения с первой частью передаточного элемента, второй вывод, выполненный с возможностью соединения со второй частью передаточного элемента, механико-электрические сенсорные элементы, первый фланец, окружающий первый вывод. Первый фланец через перпендикулярные ему ножки соединен с ориентированным параллельно ему вторым фланцем, причем промежуток между ножками больше их ширины. На втором фланце расположен второй вывод, а сенсорные элементы для определения растяжений или сжатий расположены, по меньшей мере, на одной из обеих поверхностей второго фланца рядом с ножками. Сенсорное устройство устанавливают в искусственной конечности вместо демонтируемой детали искусственной конечности, в частности искусственной ноге, приводя его размеры в соответствие с размерами демонтируемой детали. Использование изобретения позволяет преобразовывать механические параметры в электрические, обеспечивая точные измерения статических и динамических нагрузок при малых габаритах датчика. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 10 ил.

Настоящее изобретение относится к оптическому тактильному датчику, а именно к тактильному датчику, используемому для получения сил, приложенных к относительно большей площади. Техническим результатом заявленного изобретения является получение информации и формирование целого изображения с помощью маркеров, позволяющего измерять распределение силы на большой площади. Оптический тактильный датчик содержит тактильную часть, содержащую прозрачный гибкий корпус и множество маркеров, расположенных в корпусе, и множество устройств формирования изображения для получения изображения маркера путем фотографирования поведения маркеров, когда объект контактирует с тактильной поверхностью прозрачного гибкого корпуса. Способ использования оптического тактильного датчика содержит этапы получения частичного изображения путем фотографирования частичных областей А, В, С и D прозрачного гибкого корпуса с использованием множества устройств формирования изображения так, что каждое устройство формирования изображения имеет область перекрытия изображений, и объединения частичных изображений, полученных с помощью каждого устройства формирования изображения, так что идентичные маркеры в области перекрытия изображений соответствуют друг другу. 5 н. и 12 з.п. ф-лы, 19 ил.

Изобретение относится к устройству и способу определения вектора силы и может быть использовано в тактильном датчике для руки робота. Оптический тактильный датчик содержит чувствительную часть и фотографирующее устройство, при этом чувствительная часть содержит прозрачный гибкий корпус и множество групп маркеров, расположенных внутри гибкого корпуса. Каждая группа маркеров содержит множество окрашенных маркеров, при этом маркеры, составляющие различные группы маркеров, имеют различную окраску в каждой группе. Гибкий корпус имеет произвольную искривленную поверхность. Поведение окрашенных маркеров, когда объект касается искривленной поверхности гибкого корпуса, получается как информация о маркерах в виде изображения с помощью фотографирующего устройства. Датчик дополнительно содержит устройство для восстановления распределения вектора силы, предназначенное для восстановления сил, приложенных к поверхности, на основе информации о поведении маркеров, которая получается на основе указанной информации о маркерах в виде изображения. Технический результат заключается в возможности создания оптического тактильного датчика с произвольной искривленной поверхностью, позволяющего измерять трехмерное распределение вектора силы, который возможно использовать как тактильный датчик для манипулятора (руки робота). 5 н. и 21 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к способу и устройству определения вектора силы. Заявленный способ характеризуется использованием цветных маркеров, при помощи перемещения которых определяют распределение векторов силы. При этом для определения компонентов вектора силы используют передаточную функцию, связывающую значения перемещения маркеров под действием векторов силы со значениями указанных векторов силы. Технический результат: увеличение быстродействия способа при условии большой площади контактной поверхности датчика или высокой плотности измерений. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения боковой составляющей силы тяги жидкостных ракетных двигателей малой тяги. Устройство состоит из четырех труб, лежащих в одной плоскости, закрепленных попарно соосно и параллельно внешними концевыми участками в жестких соединительных элементах, а внутренними: одна соосная пара труб - в основании, а вторая - в площадке. В площадке закреплен одной парой соосных труб аналогичный элемент из четырех труб, лежащих в плоскости, проходящей через ось устройства и перпендикулярной плоскости первого элемента. Внутренние участки второй пары соосных труб закреплены в раме, вывешенной на конусной опоре, вершина которой совпадает с точкой пересечения осей труб площадки. Трубы и каналы, выполненные в основании, жестких соединительных элементах, площадке и раме, являются магистралями подачи энергоносителя к испытываемому объекту, закрепленному соосно устройству на раме. Технический результат заключается в обеспечении возможностей измерения составляющих силы и повышении точности измерения. 3 ил.

Изобретение относится к области силоизмерительной техники и может быть использовано для силомоментного очувствления роботов. Устройство содержит два силопередающих фланца, соединенных между собой четырьмя упругими перемычками, размещенными параллельно продольной оси датчика симметрично относительно нее, попарно в двух перпендикулярных плоскостях, причем пары перемычек соединены между собой последовательно, а перемычки каждой пары связаны жесткой пластиной. Также оно содержит сигнальные катушки, размещенные на упругих перемычках и соединенные попарно последовательно-встречно, намагничивающие катушки, размещенные на жестких пластинах и включенные в противоположные плечи мостовой измерительной цепи, в два других плеча которой включены компенсационные катушки. Кроме того, имеются две корректирующие катушки, размещенные на жестких пластинах и включенные последовательно-встречно в измерительную диагональ мостовой цепи. Технический результат заключается в повышении эффективности управления приводами роботов с силомоментным очувствлением, повышении точности позиционирования и точности воспроизведения заданных траекторий перемещения. 2 ил.

Изобретение относится к силоизмерительной технике, в частности к способам определения силовых факторов, действующих на колеса транспортных средств, и может быть использовано при проведении испытаний автомобилей. Способ заключается в соединении ступицы и обода колеса измерительными балками и последующем измерении величин, связанных с силовыми факторами. При этом измеряют связанные с действующими силовыми факторами относительные перемещения обода и ступицы не менее чем для трех пар противолежащих точек, находящихся на радиусах окружности с центром, совпадающим с геометрическим центром колеса, причем одна точка пары принадлежит ободу, а другая - ступице. Затем определяют составляющие сил и моментов, вызвавших измеренные относительные перемещения в каждой системе координат, связанной с соответствующей измерительной балкой, а суммарные силы и моменты, действующие на ступицу, вычисляют как векторную сумму всех составляющих сил и моментов. Технический результат заключается в упрощении и удешевлении конструкции, повышении точности измерений. 3 з.п ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к измерительным устройствам, в частности к конструкции тензометрических датчиков механических напряжений, и может быть использовано для измерения сдвиговой составляющей механического напряжения на границе двух сред. Устройство содержит заключенные в герметичную оболочку тензорезисторы и два плоскопараллельных силопередающих элемента, а также два упругих элемента, на противоположных поверхностях которых закреплены тензорезисторы. Между силопередающими элементами, симметрично с двух сторон относительно тензорезисторов, расположены два ряда тел качения. Упругие элементы выполнены в виде балочек, закрепленных одним концом на первом силопередающем элементе, а другим - на втором силопередающем элементе и расположены горизонтально в плоскости, перпендикулярной плоскости перемещения тел качения. Технический результат заключается в повышении точности и надежности измерений сдвигового напряжения, увеличении диапазона линейности метрологических характеристик, расширении температурного диапазона работы. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к многокомпонентным датчикам, и может быть использовано на транспорте, при осуществлении испытаний транспортных средств, системах управления, сигнализации и измерений. Устройство содержит полый корпус, первый и второй упругие элементы и датчики относительных перемещений упругих элементов. Первый упругий элемент на одном конце жестко связан с корпусом, имеет второй подвижной конец и внутреннюю полость, в которой размещен подвижный элемент, жестко связанный с подвижным концом первого упругого элемента. Второй упругий элемент выполнен в виде мембраны с воспринимающим силовое воздействие центром и соединен с подвижным концом первого упругого элемента с образованием полости между ними. Первый - четвертый датчики относительных перемещений попарно установлены во взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через центральную ось первого упругого элемента, между неподвижным концом первого упругого элемента и свободным концом подвижного элемента. Пятый - восьмой датчики относительных перемещений установлены между корпусом и подвижным концом первого упругого элемента, размещены также попарно во взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через указанную центральную ось. Девятый датчик относительных перемещений установлен в полости между подвижным концом первого упруго элемента и вторым упругим элементом в центральной области мембраны. Технический результат заключается в повышении точности измерений, уменьшении габаритных размеров и сокращении числа используемых для измерения датчиков. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.