Устройство для измерения крутящего момента вращающегося вала

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения деформации кручения образцов при механических испытаниях. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности измерения частоты вращения вала. Стержень 3 размещен по посадке

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3998975/24-10 (22) 02,01,86 (46) 23.06.87. Бюл. 9 23 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е.В.Лодус (53) 531..781 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 236811, кл. G 01 L 3/04, 1967.

Авторское свидетельство СССР

Р 1267178, кл, G 01 L 3/04, 1984. (5д 4 С 01 т 3/10 3/04 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА (57) Изобретение относится г измерительной технике и может быть использовано для измерения деформации кручения образцов при механических испытаниях. Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей устройства за счет обеспечения возможности измерения частоты вращения вала. Стержень 3 размещен по посадке

13 l 881 движения в осевом канале втулки 13.

В пазу стержня 3 укреплен линейный реохорд 7, контактирующий с кольцевым токосъемником 12 и с незамкнутым кольцевым реохордом 8. Появление крутящего момента на упругом валу 2 приводит к смещению втулки 13 вдоль стержня 3. Изменение величины электрического сопротивления от3 резка 17 линейного реохорда 7 вызывает смещение пилообразного сигнала на клеммах 15 и 16, величина и направление которого характеризуют те же параметры крутящего момента. Частота сигнала определяется частотой вращения упругого вала 2. Втулка 13 поджата пружиной 11 к торцу стержня

4 через упорный подшипник 10. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, к устройствам для измерения крутящих моментов вращающихся валов машин и механизмов и может быть использовано для измерения деформаций кручения образцов при механических испытаниях.

Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей за счет обеспечения возможности из- 10 мерения частоты вращения вала.

На фиг. 1 показана схема устройства, на фиг. 2 — сечение А-А фиг.1.

Устройство для измерения крутящего момента вращающегося вала содержит корпус 1, упругий вал 2, два стержня 3 и 4, установленные с возможностью вращения в корпусе 1 параллельно оси упругого вала 2 и вве денные в зацепление с его концами 20 при помощи цилиндрических прямозубых передач 5 и 6 с коэффициентом передачи, равным единице, линейный ,7 и незамкнутый кольцевой 8 реохорды, гибкий токосъемник 9, подключенный к одному из концов незамкнутого кольцевого реохорда 8, упорный подшипник 10, пружину 11 и кольцевой токосъемник 12, установленные концентрично оси стержня 3, втулку 13 с осевым каналом, в котором по посадке движения введен стержень 3, вдоль образующей которого выполнен паз, в котором укреплен линейный реохорд 7, введенный в контакт.с коль- 35 цевым токосъемником 12, смонтированным в корпусе 1, и с незамкнутым кольцевым реохордом 8, укрепленным в кольцевой проточке, выполненной на внутренней поверхности осевого кана- 40 ла плавающей втулки 13, установлен2 ной с возможностью осевого перемещения в корпусе 1 и поджатой с помощью пружины 11 к торцу стержня 4 через упорный подшипник 10. При этом стержень 4 установлен в корпусе 1 с возможностью осевого перемещения и введен в резьбовое зацепление 14 со стержнем 3, Реохорды 7 и 8 могут быть выполнены из высокоомного провода.

Упругий 9 и кольцевой 12 токосъемники подключены к клеммам 15 и 16, являющимся выходами устройства.

Устройство для измерения крутящего момента вращающегося вала работает следующим образом.

При вращении упругого вала 2 цилиндрические прямозубые передачи 5, 6 приводят во вращение стержни 3 и

4. При отсутствии крутящего момента на упругом валу 2 стержни 3 и 4 вращаются с равными скоростями, углы их поворотов равны, осевое смещение стержней 3 и 4 друг относительно друга отсутствует. Вращение стержней 3 и 4 относительно корпуса 1 и относительно втулки 13 приводит к пилообразному изменению электросопротивления между клеммами 15 и 16, которое изменяется от некоторого значения, равного. величине сопротивления отрезка 17 линейного реохорда 7, заключенного между незамкнутым кольцевым реохордом 8 и,кольцевым токосъемником 12, до значения, равного сумме сопротивления отрезка 17 линейного реохорда 7 и незамкнутого кольцевого реохорда 8, Частота изменения электросопротивления определяется частотой вращения упругого вала 2.

1318813

Формула изобретения Риг.2

Составитель А.Амаханов

Техред В.Кадар Корректор А.Ильин

Редактор Н.Егорова

Заказ 2498/32 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

При появлении крутящего момента на упругом валу 2 происходит взаим1 ное закручивание сечений вала на уровне закрепления цилиндрических прямоэубых передач 5 и 6, Осуществляется взаимный поворот вращающихся стержней 3 и 4, который посредством резьбового зацепления 14 преобразуется в пропорциональное осевое смещение стержней 3 и 4. При этом стержень 4 10 своим торцом смещает втулку 13 вдоль стержня 3 ° В результате такого смещения втулки 13 изменяется величина электросопротивления отрезка 17 линейного реохорда 7, что приводит к смещению пилообразного сигнала электросопротивления на клеммах 15 и 16.

Величина и направление этого смещения характеризуют величину и направление крутящего момента, передавае- 20 мого упругим валом 2, при этом частота сигнала равна частоте. вращения упругого вала 2.

Устройство для измерения крутящего момента вращающегося вала, содержащее корпус, упругий вал, два стержня установленные с возможностью вра- 30 щения в корпусе параллельно оси упругого вала и введенные в зацепление с его концами при помощи цилиндрических прямозубых передач с коэффициентом передачи, равным единице, при этом первый стержень установлен в корпусе с воэможностью осевого перемещения и введен в резьбовое зацепление с вторым стержнем, о т л и— чающее с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности измерения частоты вращения вала, в него введены линейный и незамкнутый кольцевой реохорды, гибкий токосъемник, подключенный к одному из концов незамкнутого кольцевого реохорда, упорный подшипник, пружина и кольцевой токосъемник, установленные концентрично оси второго стержня, втулка с осевым каналом, в котором по посадке движения размещения второй стержень, а вдоль его образующей выполнен паз, в котором расположен линейный реохорд,. связанный с кольцевым токосъемником, установленным на корпусе, и с незамкнутым кольцевым реохордом, укрепленным в кольцевой проточке, выполненной на внутренней поверхности осевого канала втулки, установленной с возможностью осевого перемещения в корпусе и поджатой с помощью пружины к торцу первого стержня через упорный подшипник.