Измерение силы на оси блока

[председатель Фунт]

Вращающийся блок с тросом.
Какой конструкции тензодатчик (аналоговый электрический) применить для измерения нагрузки поперек оси блока (направление стрелкой). Местоположение оси фиксированное.
В идеале - вместо нагрузки на ось измерить силу натяжения троса (приходящий и уходящий трос параллельны как паоказано на рис.). Нужна конструкция типового узла с датчиком. Направление силы всегда в вертикальной плоскости.

Блок.GIF

PS: натяжение троса до 120 кг, то есть сила на ось до 240 кг

[Михайло]

так силу (240 кг) мерять надо или силу натяжения (120 кг)? Тупо динамометр приделать к блоку (вместо стрелки) и все.

[председатель Фунт]

так силу (240 кг) мерять надо или силу натяжения (120 кг)? Тупо динамометр приделать к блоку (вместо стрелки) и все.

Мерить надо силу натяжения троса, но из-за того, что он движется приходится мерить силу на оси.
Какой моделью датчика мерить, их много разных по конструкции ?

[Ryzhij]

так силу (240 кг) мерять надо или силу натяжения (120 кг)? Тупо динамометр приделать к блоку (вместо стрелки) и все.

Мерить надо силу натяжения троса, но из-за того, что он движется приходится мерить силу на оси.
Какой моделью датчика мерить, их много разных по конструкции ?

Я сильно подозреваю две вещи:
1) Что речь не о тросе, а о канате. Наш инспектор за такое с экзамена выгоняет ;)
2) А также, что в системе такелажа есть и обводные неподвижные блоки ("ленивцы") на опорах которых обычно и размещают тензодатчики для измерения силы натяжения каната.

[председатель Фунт]

Я сильно подозреваю две вещи:
1) Что речь не о тросе, а о канате. Наш инспектор за такое с экзамена выгоняет ;)
2) А также, что в системе такелажа есть и обводные неподвижные блоки ("ленивцы") на опорах которых обычно и размещают тензодатчики для измерения силы натяжения каната.

да, речь о канате
как выглядят ленивцы, дайте ссылку пожалуйста на описание конструкции
какой из типов тензодатчиков (изгиб, растяжение, 2-осевой и тд.) нужно применить?

блок-2.GIF

блок-3.GIF

PS: сила на оси хоть и в вертикальной плоскости, но не вертикальна, см рис в посте № 1.

[Ryzhij]

Как один из примеров конструкции можете взглянуть http://www.sibtenzo.com/vesi/1127_detail.htm

Если немного по-гуглить для изучения вопроса, то можно найти интересные мысли:

Ограничитель натяжения канатов проходческих лебедок ОНК-1М (ЗАО «Сибтензоприбор» Кемеровская область, г. Топки) предназначен для контроля натяжения канатов и автоматического отключения проходческих лебедок. Принцип работы: ОНК-1М состоит из преобразователя усилия натяжения канатов в пропорциональный электрический сигнал и пульта управления. Для преобразования величины натяжения каната в пропорциональное ему и меньшее по величине измеряемое усилие использована плавно регулируемая рычажно-роликовая система, состоящая из трех роликов, между которыми контролируемый канат располагается с небольшим перегибом на среднем ролике, и двух кулис, передающих усилие с роликов на датчик… Для преобразования механических усилий в электрический сигнал применен тензорезисторный силоизмерительный датчик.

Известно из опыта эксплуатации прибора ОНК-1М, что датчики, воспринимающие усилия, плохо работают в динамических режимах. А весьма резкое приложение нагрузки способно моментально вывести их из строя. Этот недостаток присущ и аналогам описанного прибора. Таким образом, поиск нового оригинального способа измерения постоянно изменяющейся нагрузки на канат актуален. Практическая ценность создания относительно простого и надежного образца такого прибора для специалистов очевидна.

[председатель Фунт]

ONK-1M_U1_2.jpg

Как один из примеров конструкции можете взглянуть http://www.sibtenzo.com/vesi/1127_detail.htm

спасибо за подсказку,
1)здесь 1 тензодатчик непонятного мне типа ...
2) обведенные красным - шарниры?
3) какая функция трех осей/ заклёпок между ними?
4) принцип измерения - деформация датчика рычагами от трех роликов?

[Ryzhij]

1)здесь 1 тензодатчик непонятного мне типа ...

Установите то, что нравится

2) обведенные красным - шарниры?

Это оси. У шарниров больше степеней свободы.

3) какая функция трех осей/ заклёпок между ними?

Не понял, Вы про что именно? Про скепляющие щёки втулки?

4) принцип измерения - деформация датчика рычагами от трех роликов?

Именно. Хотя вообще-то там только две рычага-кулисы, и на каждой по ролику. Третий же упорный ролик на раме служит для создания небольшого изгиба каната.

[председатель Фунт]

1)здесь 1 тензодатчик непонятного мне типа ...

Установите то, что нравится

Например "нравится" такой датчик вертикально или горизонтально (см эскиз

4.GIF

), но как его закрепить в трех точках:
в средней точке для восприятия усилий от среднего ролика
и в двух крайних точках для восприятия усилий от крайних роликов?

или нужно 2 датчика ?

6.GIF

Не понял, Вы про что именно? Про скепляющие щёки втулки?

про эти три детали, две из них могут быть ограничителями хода верхнего и нижнего рычагов ...

9.gif

кстати, средняя точка крепления тензодатчика нужна или можно убрать?

[председатель Фунт]

Вот еще один вариант конструкции.
Он лучше или хуже?

ИЗМЕРИТЕЛИ НАТЯЖЕНИЯ ТРОСА=.jpg

[Ryzhij]

Например "нравится" такой датчик вертикально или горизонтально (см эскиз

4.GIF

), но как его закрепить в трех точках:

Никак. Датчик зажимается между двумя рычагами и свободно ходит в гильзах, просто предотвращающих его выпадение.

в средней точке для восприятия усилий от среднего ролика

Нет такой точки приложения усилий. Средний ролик жестко связан с треугольной рамой и на датчик не давит

кстати, средняя точка крепления тензодатчика нужна или можно убрать?

Не нужна.

эти три детали, две из них могут быть ограничителями хода верхнего и нижнего рычагов ...

Могут :) , но это просто скрепляющие раму шпильки во втулках.

[Ryzhij]

Вот еще один вариант конструкции.
Он лучше или хуже?

Зависит от условий применения. Для лабораторных условий и, наверное, при производстве самих канатов -- без разницы, а вот на лебёдке, уже при эксплуатации канатов, вторая конструкция малопригодна ;).

[председатель Фунт]

Датчик зажимается между двумя рычагами и свободно ходит в гильзах, просто предотвращающих его выпадение..

такая фиксация как слабое звено
при загрязнении или "закисании" перестанет свободно ходить в гильзах и показания "уплывут" ?

[Ryzhij]

Датчик зажимается между двумя рычагами и свободно ходит в гильзах, просто предотвращающих его выпадение..

такая фиксация как слабое звено
при загрязнении или "закисании" перестанет свободно ходить в гильзах и показания "уплывут" ?

Вот тут-то и проявляется преимущество двух-рычажной кинематической схемы перед одно-штоковой ;)
А в гильзах тензо-блок не то чтобы свободно ходит, а просто-таки болтается. Для заклинивания такой конструкции надо чтобы на ней наросла огромная сосулька или цементно-бетонный сталактит.