[发明专利]一种多梁式结构弹性元件

说明书

本发明及一种多梁式结构弹性元件，包括：固定体、受力体、弹性梁和悬浮体，固定体、受力体、弹性梁和悬浮体均为长方体，固定体与受力体右侧壁上下两端均垂直设置有弹性梁，弹性梁另一端垂直设置在悬浮体左侧壁四角处，固定体与受力体之间设置有间隙。本发明固定端固定不动，载荷力作用于自由加力端时，自由加力端相对于固定端做纵向运动，并产生纵向位移。其连体端处于自由状态，这样，就能保证载荷点在各种载荷位移下，其位移轨迹在同一轴线上。同时，其载荷点在两个端头上的任意位置移动都不会影响应变梁的应变状态，这种结构具有极佳的抗偏载能力，同时，在大的应变位移情况下，具有良好的弹性。

技术领域

本发明涉及测力或称重传感器的弹性元件，尤其涉及一种多梁式结构弹性元件。

背景技术

目前电阻应变式结构形式按敏感元件变形形式可分为拉压式、弯曲式、剪切式。弯曲式传感器主要有扁环式、弓形、悬臂梁式，特别是八十年代形成批量规模生产的S型与平行梁式结构。

双孔平行梁式结构与双梁式结构都是测力元件常用的结构，性能比较好，但他们载荷作用点在不同的载荷下相对于原始点会有不同的微小位移，另外，他们的应变位移量也比较小，这在某些特殊的应用场合无法使用。

处于以上考虑，发明人在设计特殊的力传感器过程中，对各种力传感器弹性体进行选择分析，特别对其中性能比较好的罗伯瓦尔机构进行了较深入的研究，发现其在自由加力端施以一定力时，自由加力端相对于固定端会产生一个微小的水平位移，这个小微移在一般的使用中，对测力元件的影响并不大，但在高精度测量中，其影响却不可忽略的，在发明人设计的系统中也是不允许的。

现有的结构只能利用金属进行加工，在高精度、高分辨率的应用中需要使用更高精度、更高稳定性的力转换元件，比如，石英材料就无法加工，另外对于高稳定的电感式位移元件、振弦式测力元件就无法应用，这是因为原有的双孔平行梁式结构、双梁式结构的自由加力端相对于固定端只能产生较小的纵向微位移，产生较大的横向位移，这种一小一大的位移，使其无法与电感式位移元件、振弦式测力元件及石英弹性元件组合使用。

发明内容

本发明克服了上述现有技术的不足，提供了一种多梁式结构弹性元件。

发明技术方案：

一种多梁式结构弹性元件，包括：固定体、受力体、弹性梁和悬浮体，

所述固定体、受力体、弹性梁和悬浮体均为长方体，固定体与受力体右侧壁上下两端均垂直设置有弹性梁，弹性梁另一端垂直设置在悬浮体左侧壁四角处；

所述固定体与受力体之间设置有间隙。

进一步，所述弹性梁内侧壁设置有弧形面。

进一步，所述弹性梁内侧壁中心位置设置有弹性梁硬体，弹性梁硬体两侧的弹性梁上均开有U型槽，U型槽位置为应变梁应变区。

进一步，所述固定体与受力体右侧壁中部均垂直设置有弹性梁，弹性梁另一端垂直设置在悬浮体中部。

进一步，所述固定体下端与受力体上端均垂直设置有固支平台，受力体上的固支平台中心位置设置有平台。

一种多梁式结构弹性元件，包括：一号弹性体、二号弹性体和连接梁，

所述一号弹性体与二号弹性体结构相同，一号弹性体与二号弹性体通过连接梁相连；

所述一号弹性体包括：固定体、受力体、弹性梁、悬浮体和固支平台，固定体、受力体、弹性梁和悬浮体均为长方体，固定体与受力体右侧壁上下两端均垂直设置有弹性梁，弹性梁另一端垂直设置在悬浮体左侧壁四角处，所述固定体与受力体之间设置有间隙；

所述弹性梁内侧壁中心位置设置有弹性梁硬体，弹性梁硬体两侧的弹性梁上均开有U型槽，U型槽位置为应变梁应变区；