[发明专利]一种测力传感器

权利要求书

1.一种测力传感器，其特征在于：其一端设置连接板，用于连接待测机具，另一端设置连接耳板，用于连接拖拉机拉杆，连接板和连接耳板间为承力框，所述承力框为中部空心的框体结构，且在承力框靠近连接耳板的一侧带有间隙，使上下两部分分离，上部形成上悬臂梁，下部形成下悬臂梁；上、下悬臂梁间的间隙为带折边的凹槽型结构。

2.根据权利要求1所述测力传感器，其特征在于：测力时，在所述连接耳板上下表面分别对称设置两组应变片R₁、R₂和R₃、R₄；上悬臂梁顶面及底面分别对称设置两组应变片R₅、R₆和R₇、R₈，搭接成全桥电路，数据线通过应变放大和数据采集装置分别连接计算机。

3.根据权利要求1所述测力传感器，其特征在于：测力时，在所述连接耳板对应上悬臂梁的侧面及其靠近的上悬臂梁内框分别对称设置两组应变片R₉、R₁₀和R₁₁、R₁₂，上悬臂梁顶面及底面分别对称设置两组应变片R₅、R₆和R₇、R₈，搭接成全桥电路，数据线通过应变放大和数据采集装置分别连接计算机。

4.根据权利要求1所述测力传感器，其特征在于：所述上、下悬臂梁沿竖直方向的间隙x为水平牵引阻力和竖直方向力的合力对悬臂梁末端A点的挠度值之和。

5.根据权利要求1所述测力传感器，其特征在于：靠近所述上悬臂梁末端A点的凹型槽侧壁上开有圆弧形通孔，内置钢筋，且钢筋外径凸出该圆弧形通孔边界，其凸出部分最大长度小于上下悬臂梁间的间隙x，以调节承力框的最大过载保护值。

6.根据权利要求1所述测力传感器，其特征在于：其特征在于：所述连接耳板竖直Y轴方向高度h₁为其上开有的连接孔半径r的3-5倍，即：h₁＝(3-5)r。

7.根据权利要求1所述测力传感器，其特征在于：所述连接耳板沿水平Z轴方向宽度由下列公式得到:

其中：F_y：以连接孔中心为原点沿竖直方向的力；σ₁：F_y相对于连接耳板根部竖直截面M1的应力，所述M1截面过连接耳板应变片处；l₁：F_y到截面M1的距离，h₁：连接耳板竖直方向高度；

其中σ₁小于等于σ_许，则取σ₁接近σ_许，即可得出b₁。

8.根据权利要求1所述测力传感器，其特征在于：所述上悬臂梁顶面到底面间的高度h₂，由下列公式得到:

其中σ₂小于等于σ_许，则l₂为连接孔中心线到截面M2的距离，所述M2截面过上悬臂梁应变片处；给定F_y、l₂、b₂和σ_许，其中承力框沿水平Z轴方向宽度b₂＝b₁+b₀，其中b₀为两连接耳板间的距离，即可确定h₂。