Preview

Научный вестник МГТУ ГА

Расширенный поиск

РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИЙ ДИНАМОМЕТРИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ, ИСПОЛЬЗУЮЩИХ СИЛОВУЮ КОМПЕНСАЦИЮ ДЕФОРМАЦИИ УПРУГОГО ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА ОТ ВНЕШНИХ НАГРУЗОК

https://doi.org/10.26467/2079-0619-2018-21-6-92-104

Полный текст:

Аннотация

Силоизмерительная техника широко применяется во всех отраслях народного хозяйства, и прежде всего в промышленности. Измерение силы используется с целью определения нагрузок, влияющих на работоспособность многообразных типов оборудования и их элементов, для обеспечения безопасной эксплуатации этого оборудования, а также при испытаниях и исследованиях систем и механизмов. Наиболее эффективными являются устройства, состоящие из упругого элемента и преобразователя его деформации в электрический сигнал. Анализ известных силоизмерительных приборов показывает, что при большом диапазоне нагрузок наиболее эффективной формой упругого элемента является кольцо. В качестве электрических преобразователей деформации в таких устройствах используются емкостные, индуктивные, струнные и тензометрические датчики. Недостатками существующих устройств являются высокая инерционность, пригодность для узкого диапазона нагрузок, малая надежность контактов, нелинейность характеристики. Видятся значительные перспективы в разработке датчиков кольцевого типа с оптоэлектронными преобразователями сигналов, что позволяет значительно повысить производительность, надежность и точность измерения сил. Принцип компенсации предлагается применять в динамометрических датчиках, у которых в качестве контролируемой входной переменной используется значение величины деформации упругого чувствительного элемента. Алгоритм управления схемой компенсации нежелательных отклонений управляемой переменной составляется таким образом, чтобы свести значение величины деформации к нулю. По этой причине функционирование динамометрического датчика, основанное на принципе силовой компенсации, осуществляется с большой точностью. Конструкция датчика содержит чувствительный нуль-орган, усилитель, обратную связь, измерительное устройство.

Об авторах

И. В. Антонец
Ульяновский институт гражданской авиации имени Главного маршала авиации Б.П. Бугаева
Россия
Антонец Иван Васильевич, доктор технических наук, профессор кафедры авиационной техники


В. А. Борсоев
Институт аэронавигации
Россия
Борсоев Владимир Александрович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой навигационного обеспечения полетов и аэронавигационной информации


В. В. Борсоева
НИИ «Аэронавигация» ФГУП ГосНИИ ГА
Россия
Борсоева Вера Владимировна, ведущий научный сотрудник


Р. А. Борисов
Ульяновский институт гражданской авиации имени Главного маршала авиации Б.П. Бугаева
Россия
Борисов Руслан Андреевич, аспирант кафедры авиационной техники


Список литературы

1. Феликсон Е.И. Упругие элементы приборов. М.: Машиностроение, 1977. 311 с.

2. Карпин Е.Б. Средства автоматизации для измерения дозирования массы. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1971. 470 с.

3. Литвин Ф.Л. Справочник конструктора точного приборостроения. М.; Л.: Машиностроение, 1964. 944 с.

4. Авен О.Н., Доманицкий С.М. Бесконтактные исполнительные устройства промышленной автоматики. М.; Л.: Госэнергоиздат, 1960. 344 с.

5. Андреева Л.Е. Упругие элементы приборов. М.: Машиностроение, 1980. 230 с.

6. Asch G. Les captures en enstrumentation industrielle. Lyon, 1991. 970 p.

7. Barber J.R. Elasticity. 2nd ed. Kluwer, 2004. 431 p.

8. Ciarlet P.G. An introduction to differential geometry with applications to elasticity. Springer, 2005. 211 p.

9. Nyce David S. Linear position sensors: theory and application. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, 2004. 179 p.

10. Elbestawi M.A. Force Measurement // Measurement, Instrumentation, and Sensors Handbook. 1999. Pp. 600–615.

11. Rijlaarsdam D.J. Modelling damping in linear dynamic systems. Eindhoven, 2005. 50 p.

12. Tropf U. Opto-Elektronik steurt Verpackungsvorgange // NEUE Verpackung. 1975. № 1–18.

13. Дащенко А.Ф., Козинская Ю.А., Лимаренко А.С. Методика расчета упругого элемента силоизмерительного устройства // Праці Одеського політехнічного університету. 2013. Вип. 2(41).

14. Titus S.S.K. Design and development of precision artifact for dissemination of low forces of 1N and 2N / K. Jain Kamlesh, S.K. Dhulkhead, Yadav Poonam // XIX IMEKO World Congress. Lisbon, 2009.

15. Kamble V.A., Gore P.N. Use of FEM and photo elasticity for shape optimization of S type load cell // Indian Journal of Science and Technology. 2012. Vol. 5, № 3 (Mar 2012).


Для цитирования:


Антонец И.В., Борсоев В.А., Борсоева В.В., Борисов Р.А. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИЙ ДИНАМОМЕТРИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ, ИСПОЛЬЗУЮЩИХ СИЛОВУЮ КОМПЕНСАЦИЮ ДЕФОРМАЦИИ УПРУГОГО ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА ОТ ВНЕШНИХ НАГРУЗОК. Научный вестник МГТУ ГА. 2018;21(6):92-104. https://doi.org/10.26467/2079-0619-2018-21-6-92-104

For citation:


Antonets I.V., Borsoev V.A., Borsoeva V.V., Borisov R.A. THE DEVELOPMENT OF DYNAMOMETRIC GAUGE CONSTRUCTIONS USING FORCE COMPENSATION OF THE ELASTIC SENSING ELEMENT DEFORMATION FROM EXTERNAL LOADS. Civil Aviation High TECHNOLOGIES. 2018;21(6):92-104. (In Russ.) https://doi.org/10.26467/2079-0619-2018-21-6-92-104

Просмотров: 138


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2079-0619 (Print)
ISSN 2542-0119 (Online)