剪切梁稱重傳感器的測量元件是一種由不銹鋼制成的剪切拉伸彈簧，上面外加有幾個應(yīng)變片。應(yīng)變片被布置在與彈簧體側(cè)的縱軸成45º角處，因此會受到剪切力的作用。在作用在測量方向上的負(fù)荷的影響下，彈性體和隨之變化的摩擦鎖定應(yīng)變片會發(fā)生彈性變形。這樣便產(chǎn)生一個與負(fù)荷呈比例的測量信號電壓。
剪切梁稱重傳感器的特征：
①輸出信號不受測力點(diǎn)方位改動的影響。當(dāng)一般彈性應(yīng)變梁接受載荷時,發(fā)作彎曲,正應(yīng)力正比于梁的彎矩,而彎矩又正比于力作用點(diǎn)的距離,因此力作用點(diǎn)方位的改動會引起測量過失。而剪切梁式稱重傳感器由所以測量其切應(yīng)變,而切應(yīng)變與切力成正比,切力在梁上為一常數(shù)與彎矩?zé)o關(guān),所以力作用點(diǎn)方位的改動不影響傳感器的輸出;
②線性好、精度高。由于應(yīng)變計(jì)是貼在工字梁腹板上,并與基地軸線成45°的方位上,它只測量與切應(yīng)力對應(yīng)的主應(yīng)力,不受彎曲應(yīng)力的影響,所以線性好、精度高;
③傳感器受拉伸、緊縮時,切應(yīng)力的高低與分布根柢相同,即傳感器的拉伸、緊縮輸出靈敏度根柢相同,所以分外適用于一同測量拉和壓的方針;
④高度低,體積小,重量輕,易于設(shè)備和修補(bǔ);
⑤結(jié)構(gòu)簡略,易于密封,長期安穩(wěn)性好,經(jīng)久耐用;
⑥抗側(cè)向能力強(qiáng)。當(dāng)作用力P沿正向作用時,沿X或Y方向的力均為側(cè)向力。Y方向的側(cè)向力使X—Y平面內(nèi)發(fā)作彎曲。假定應(yīng)變計(jì)在梁的一側(cè),由于兩個互成90°的應(yīng)變計(jì)貼在X方向的
式中:δ一般取25～30kg/mm2;τ取18～25kg/mm2。在實(shí)習(xí)計(jì)劃過程中,只需選定H、h、B、τ往后,就可計(jì)算出所需工字梁寬度b。工字梁的高度h和寬度判定后,便能夠判定彈性體的高度和寬度,驗(yàn)算梁的剪切強(qiáng)度和梁的最大彎曲強(qiáng)度。對于工字梁,在額外載荷下,最大切應(yīng)力應(yīng)滿意因此,在計(jì)劃一個高精度稱重傳感器之前,首先應(yīng)選擇好彈性體的材料,選用優(yōu)秀合金鋼經(jīng)合理的機(jī)加工、熱處理等技能制成。彈性體材料的功用是抉擇傳感器功用好壞的要害,因此,對彈性體材料應(yīng)有如下請求:強(qiáng)度高;具有高的彈性極限,以確保應(yīng)變和載荷間成超卓的線性關(guān)系;經(jīng)究竟處理后,剩下應(yīng)力變小并具有均勻而安穩(wěn)的金相組織,各向同性;具有較小的熱膨脹系數(shù)、小而安穩(wěn)的彈性系數(shù)的溫度系數(shù);具有超卓的機(jī)加工和熱處理功用;具有高的抗氧化、抗腐蝕功用;具有超卓的抗疲勞功用;彈性滯后應(yīng)盡量小。
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