Патент ссср 164148

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства № 113023

Заявлено 26.111.1963 (№ 827109:26-10) Кл. 421<, 1о

МПК G Olt с присоединением заявки №

Приоритет

Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР

УДК

Опубликовано 30.VII.1964. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 2.XII.1964

Автор изобретения

Заявитель

ТОРСИОМЕТР

В основном авт. св. № 113023 описан торсиометр для измерения крутящего момента на валах судовых силовых установок, основанный на измерении сдвига фаз импульсов токов, поступающих от датчиков, закрепленных на заранее выбранном расстоянии друг от друга по оси вала.

Для повышения точности измерений и обеспечения независимости показаний от скорости вращения вала в предлагаемом приборе растры выполнены в виде ленты, перфорированной по краям прямоугольными отверстиями. Лента закреплена на ободе растра и расположена в непосредственной близости от фотоэлемента так, чтобы кромки перемычек между отверстиями пересекали под прямым углом параллельный пучок света, формируемый с помощью диафрагмы и двояковыпуклой линзы. Переключатель диапазонов чувствительности выполнен в виде набора сопротивлений, последовательно включенных в коллекторную нагрузку триггерной ячейки. Для получения параллельного пучка лучей прибор снабжен регулировочно-эксцентриковой втулкой, внутри которой крепится патрон с лампочкой, вставляемой в цилиндрический корпус осветителя. Взамен перфорированной ленты применена перфорированная часть обода растра, выполненная в виде кольца из плоского материала, например фольги, разрезанного в

Подписная группа М Il6 одном месте и зажимаемого между зубьями стальных полуколец и полудисков растров, причем ширина прорезей в стальных полукольцах выполняется несколько большей ши5 рины прорезей в кольце.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема торсиометра, установленного на исследуемом валу; на фиг. 2 — схема триггерной ячейки

10 с усилителем мощности и переключателем диапазонов, на фиг. 3 — растр с перфорированной лентой на ободе (вид спереди); на фиг.

4 в растр с перфорированной частью обода (второй вариант — вид сбоку); на фиг.

15 5 — конструкция датчика.

На валу 1 закрепляются два растра 2.

Около каждого растра устанавливается датчик, состоящий из фотоэлемента 8 и осветителя 4, закрепляемый на кронштейне б. Дат20 чики устанавливаются так, чтобы лучи света от осветителей при вращении вала с растрами перекрывались перемычками растров. При этом ток в цепи фотосопротивлений будет модулироваться пс амплитуде с частотой, соот25 ветстзующей частоте модуляции луча. Один из датчиков снабжен регулирующим устройством 6, позволяющим при регулировке сдвига фаз импульсов тока перемещать датчик по касательной к ободу растра. При приведении

30 к строгой противофазности следования импуль164148 сов рсгис;р1 ру.ощпг1 прибор 7 устанавливается на нуль.

Импульсы от фотосопротивлепий пода1отся на усилительно-формирующие каналы регистратора торсиометра, задачей которых является сформировать из импульсов произвольной формы прямоугольные импульсы с возможно более крутым фронтом. Сформированные импульсы дифференц11ру1отся H lcpc3 диоды подаются от каждого датчика отдельно па триггерпую ячейку, составленную из триодов 8 и 9. Если на вход триггера подаются импульсы через равные промежутки времени (когда вал не закручен), то и триггер одинаковое время находится в устойчивом состоянии. Следовательно, количество электричества, протекающего за некоторый промежуток времени в положительном и отрицательном направлениях через микроамперметр, включенный в цепь нагрузки триггера, одинаково, Измерительный мсхапнзм, DraiioziHIIH podia механического интегратора, не следит за быстрыми изменениями тока в цепи рамки и остается в нулевом положении.

При закручивании вала промежутки времени между импульсами одного и другого датчиков не одинаковы, триггер находится в одном устойчивом состоянии меньшее ьремя, чем в другом, и стрелка микроамперметра отклоняется в сторону, соответствующую полярности импульсов большей дли1ельности, на величину, пропорциональную углу закручивания участка вала между растрами.

Растр представляет собой колесо, coczal;ляемое из двух половин 10. В четырех утолщенных спицах колеса перемещаются зажимные кулачки 11 с помощью винтового кольца

12, скрепляемого двумя полукольцами И.

В верхней части кулачки стопорятся прижимными планками 14. Затяжка растра на валу производится поворачиванием винтового кольца с помощью специального штырькового ключа.

Второй вариант конструкции растра представлен на фиг. 4. Часть обода растра выполняется в виде перфорированного кольца 15 из фольги, разрезанного в одном месте, и двух пар толстых полуколец 1б и 17.

Датчик имеет ламповую панель 18, на которой крепится фотоэлемент 19. Фотоэлемент соединяется со схемой при помощи экранированных проводов. В корпус осветителя 20 помещена лампочка 21 автомобильного типа, которая расположена па фокусном расстоянии от линзы 22, благодаря чемусоздается параллельный пучок лучей, падающих на рабочее поле фотоэлемента. Для получения на нем светового пятна с резко очерченными границами применена диафрагма 23, устанавливаемая в непосредственной близости от перфо10 рации растра. Датчики устанавливаются на отдельном кронштейнс 5, прикрепленном к специальному штативу, или л1обым другим способом к фундаменту установки.

Предмет изобретения

1. Торсиометр по авт. св. Ne 113023, отл ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений и обеспечения независи20 мости показаний от скорости вращения вала, в нем растры выполнены в виде перфорированной по краям прямоугольными отверстиями ленты. закрепленной на ободе растра и расположенной в непосредственной близости

25 от фотоэлемента так, чтобы кромки перемычек между отверстиями пересекали под прямым углом параллельный пучок света, формируемый с пО. лощь10 диафрагмы и двояковыпуклой линзы.

30 2. Торсиометр по и. 1, отл ич а щийся тем, что в нем переключатель диапазонов чувствительности выполнен в виде набора сопротивлений, последовательно включенных в коллекторную нагрузку триггерной ячейки.

35 3. Торсиометр по п. 1, отл ич а ющий с я тем, что, с целью получения параллельного пучка лучей, он снабжен регулировочноэксцентриковой втулкой, внутри которой крепится патрон с лампочкой, вставляемой в ци40 линдрический корпус осветителя.

4. Торсиометр по п. 1, отл ич а ющий с я тем, что, с целью уменьшения габаритов растров при сохранении точнссти измерений, в нем перфорированная часть обода растра выпол45 иена в виде кольца из плоского материала, например фольги, разрезанного в одном месге и зажимаемого между зуоьями стальных полуколец и полудисков рас1ров, причем ширина прорезей в стальных полукольцах выпол50 няется несколько больше ширины прорезей в кольце.

20 21 б

УУ 23 22

Ф з с

Составитель М. М. Базовкин

Редактор Н. С. Kor ан Техред Ю. В. Баранов Корректор О. Б. Тюрина

Заказ 2884 3 Тира;к 1050 Формат бум. 60+90

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2