[發(fā)明專利]一種軸銷式力傳感器及檢測軸銷所承受徑向力的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210554820.6
• 申請日: 2012-12-19
• 公開（公告）號: CN103063345A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設計）人: 劉永紅;朱永生;張優(yōu)云;閆玉平;錢思思;陳渭;朱愛斌;何志輝
• 申請（專利權）人: 三一重工股份有限公司
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種軸銷式力傳感器，其特征在于：包括軸銷和至少四個應變片，每個應變片均勻布置在軸銷的同一圓周徑向上。

2.根據(jù)權利要求1所述的軸銷式力傳感器，其特征在于，位置相對的兩個應變片為一組，每組應變片構成一個電橋電路輸出，每組應變片分別代表不同方向的應變值。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的軸銷式力傳感器，其特征在于，沿軸銷外表面上開設有多個凹槽，應變片位于凹槽內(nèi)。

4.根據(jù)權利要求1或2所述的軸銷式力傳感器，其特征在于，沿軸銷的軸線開設有通孔，應變片位于通孔的內(nèi)表面上。

5.一種檢測軸銷所承受徑向力的方法，其特征在于，包括：

步驟1：在軸銷的不同徑向上布置有至少四個應變片，位置相對的兩個應變片為一組，每組應變片構成一個電橋電路輸出，每組應變片分別代表不同方向的應變值；

步驟2：在標定試驗機上對軸銷的圓周上進行加載徑向力，采集與每個加載徑向力對應的應變片的應變信號，

步驟3；建立預測數(shù)學模型；通過預測數(shù)學模型計算軸銷所承受的徑向力大小和方向。

6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于；在步驟2與步驟3之間，還包括建立神徑網(wǎng)絡模型或者支持向量機模型；將步驟2采集的每個加載徑向力對應的應變片的應變信號數(shù)據(jù)輸入到神徑網(wǎng)絡模型或者支持向量機模型中進行訓練；得到徑向力大小及方位的預測數(shù)學模型。

7.根據(jù)權利要求5或6所述的方法，其特征在于；在步驟1中，應變片均勻布置在軸銷的同一圓周徑向上。

8.一種檢測軸銷所承受徑向力的方法，其特征在于，包括：

在軸銷的不同徑向上布置有四個應變片，相鄰兩個應變片徑向相隔90度，位置相對的兩個應變片為一組，每組應變片分別接入電橋電路，每組應變片產(chǎn)生的應變信號單獨輸出，分別代表X、Y方向的應變值ε_x+ε_xy、ε_y+ε_yx；

在X、Y方向對軸銷加載徑向力，獲取x、y方向加載徑向力與應變信號之間的系數(shù)k1、k2；

在X、Y其它方向對軸銷加載徑向力，獲取正交效應系數(shù)k12、k21；

根據(jù)下面公式計算x、y方向的真實分力：

p1=k1(ϵx+ϵxy)-k12k2(ϵy+ϵyx)1-k12k21,]]>p2=k2(ϵy+ϵyx)-k21k1(ϵx+ϵxy)1-k12k21;]]>

由p₁、p₂合成總的載荷并計算力的方位角θ=arctan(p₂p₁)。