Сигнализатор предельной величины крутящего момента

 

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для сигнализации о достижении предельно го крутящего момента на вращающемся валу . Целью изобретения является повышение надежности. Угловой шаг размещения модуляторных элементов по периметру измерительных дисков 2, 3 выполнен более чем в два раза превышающим угловую ширину модуляторных элементов. При скручивании упругого вала 1 на угол, превышающий угловую ширину модуляторных элементов, на выходе блока 10 сравнения появляется импульс , сигнализирующий о достижении предельной величины крутящего момента. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 6 01 1 3/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4709453/10 (22) 23.06.89 (46) 07.09.92, Бюл, ¹ 33 (71) Белорусский политехнический институт (72) В, Д, Степанов и А. Ю. Шульпенков (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1247696, кл. G 01 L 3/14, 1984.

Авторское свидетельство СССР

N 1357731, кл. 6 01 L 3/04, 1986. (54) СИГНАЛИЗАТОР ПРЕДЕЛЬНОЙ ВЕЛИЧИНЫ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА (57) Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для регистрации бесконтактным способом предельной величины передаваемого вращающимся валом крутящего момента.

Известен измеритель крутящего момента, содержащий упругий вал, с концами базового участка которого жестко связаны измерительные диски, датчики скорости и измерительную схему.

Однако данный измеритель не обеспечивает регистрацию предельных значений крутящего момента.

Известно устройство для измерения крутящего момента, содержащее упругий полувал,,полумуфту, измерительную пружину, электрический выключатель, управляемый на>кимным элементом с роликом, опирающимся на торцовую поверхность полумуфты.

Однако указанный сигнализатор предельного значения крутящего момента имеет малую точность. низкое быстродействие и надежность.

„, . Ы„„176О397А1 для сигнализации о достижении предельного крутящего момента на вращающемся валу. Целью изобретения является повышение надежности. Угловой шаг размещения модуляторных элементов по периметру измерительных дисков 2, 3 выполнен более чем в два раза превышающим угловую ширину модуляторных элементов. При скручивании упругого вала 1 на угол, превышающий угловую ширину модуляторных элементов, на

А выходе блока 10 сравнения появляется импульс, сигнализирующий о достижении предельной величины крутящего момента. 4 ил, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является сигнализатор предельной величины крутящего момента, который включает в себя упругий вал, на котором закреплены втулки с зубчатыми дисками, контакты, токосъемники, осветитель и фотоприемники.

Недостатком этого сигнализатора является низкая надежность, обусловленная наличием в его конструкции открытых измерительных контактов и подвижных контактов токосьемников, Цель изобретения является повышение надежности сигнализатора предельной величины крутящего момента.

Цель достигается тем, что в сигнализатор предельной величины крутящего момента, содержащий два измерительных диска, установленных по концам упругого вала и снабженных модуляторными элементами, размещенными с заданным угловым шагом по периметру измерительных дисков, два импульснь х датчика, связанных с модуляторными элементами соответствующих из1760397

4 мерительных дисков и подключенных к соответствующим формирователям импульсов, введены сумматор, два частотно-аналоговых преобразователя, компаратор и блок сравнения, а угловой шаг размещения модупяторных элементов по периметру измерительных дисков выполнен более чем в два раза превышающим угловую ширину модуляторных элементов, при этом выход первого формирователя импульсов подключен к первому входу сумматора, к второму входу которого подключен выход второго формирователя импульсов, и через один частотно-аналоговый преобразователь выход первого формирователя импульсов подключен к одному входу блока сравнения, к другому входу которого через последовательно соединенные ком паратор и другой частотно-аналоговый преобразователь подключен выход сумматора, Предлагаемое устройство производит определение предельного крутящего момента бесконтактным способом, что позволяет в отличие от прототипа избежать введения в конструкцию профилированных втулок, открытых измерительных контактов и подвижных контактов токосьемников и таким образом существенно повысить надежность сигнализатора. Следовательно, предложенное техническое решение в сравнении с прототипом обладает "существенными отличиями".

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого сигнализатора; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг, 1 при рабочем состоянии сигнализатора; нэ фиг. 3 — разрез

А-А на фиг. 1 по достижении предельно значения крутящего момента; на фиг. 4 — временные диаграммы, поясняющие работу сигнализатора, Сигнализатор предельного крутящего момента содержит (фиг. 1) упругий вал 1, на концах базового участка которого установлены два измерительных диска 2 и 3 с одинаковыми модуляторными элементами, например зубчатыми, При этом угловой шаг размещения модуляторных элементов по периметру измерительных дисков выполнен более чем в два раза превышающим угловую ширину модуляторных элементов.

В непосредственной близости от дисков 2 и

3 расположены два импульсных датчика 4 и 5. Первый вход сумматора 6 через формирователь 7 импульсов соединен с выходом датчика 5. Второй вход сумматора 6 через формирователь 8 импульсов соединен с выходом датчика 4. Выход формирователя 8 импульсов соединен с входом частотно-аналогового преобразователя 9, выход которого связан с одним из входов блока 10 сравнения. Другой вход блока сравнения связан через частотно-аналоговый преобразователь 11 и компарэтор 12 с выходом сумматора 6. Вход опорного напряжения на компэратор 12 на фиг. 1 не показан.

5 Сигнализатор предельного крутящего момента работает следующим образом, Перед началом измерений измерительные диски 2 и 3 устанавливаются на упругом валу 1 так, чтобы при нагружении вала пре10 дельным крутящим моментом точка А на передней по ходу вращения кромке зуба диска

3 располагалась напротив точки В на задней по ходу вращения кромке зуба диска 2 (см, 3).

15 При вращении вала 1, нагруженного крутящим моментом ниже предельного значения, сигналы с выходов датчиков 4 и 5 поступают на формирователи 7 и 8 и преобразуются в сигналы 07 и Оэ 9фиг. 4), которые

20 поступают на входы сумматора 6, где производится лх сложение. На выходе сумматора

6 появляется сигнал Uo, который преобразуется компаратором 12 в сигнал U1g. Сигналы

Ua и U

Напряжения, сформированные преобразователями 9 и 11, поступают на входы блока

10 сравнения. При этом, если передний фронт сигнала U7 поступает- на обработку

30 раньше заднего фронта сигнала Ua (см. фиг.

4 а, б), что соответствует расположению измерительных дисков, показанному на фиг. 2, то частота следования сигналов Ua u Un (см. фиг, 4 а. г) одинаковая, Следовательно, на

35 входы блока 10 сравнения поступают два равных по величине напряжения. B этом случае на выходе блока 10 сравнения сигнал отсутствует, что свидетельствует о работе сигнализатора при крутящем моменте ниже

40 предельного значения, Если передний фронт сигнала От поступает на обработку позже заднего фронта сигнала 0э (см. фиг. 4 а, д), что соответствует расположению измерительных дисков, по45 казанному на фиг. 3, то частота следования сигналов 012 отличается от частоты следования сигналов Оэ (см, фиг. 4 а, е). При этом на входы блока 10 сравнения поступают два разных по величине напряжения. В этом

50 случае на выходе блока 10 сравнения появляется сигнал, что свидетельствует о работе сигнализатора при крутящем моменте выше предельного значения.

Работа сигнализатора не зависит от на55 правления вращения вала и приложения крутящего момента.

Использование предлагаемого сигнализатора позволит регистрировать факт появления предельного значения крутящего момента и выдавать при этом сигнал на ис1760397 полнительные механизмы. приборов и машин.

Формула изобретения

Сигнализатор предельной величины крутящего момента, содержащий два измерительных диска, установленных по концам упругого вала и снабженных модуляторными элементами, размещенными с заданным угловым шагом по периметру измерительных дисков, два импульсных датчика, связанных с модуляторными элементами соответствующих измерительных дисков и подключенных к соответствующим формирователям импульсов, о т л и «а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены сумматор, два частотно-аналоговых преобразователя, компаратор и блок сравнения, а угловой шаг размещения модуляторных элементов по периметру измерительных дисков выполнен более чем в

5 два раза превышающим угловую ширину модуляторных элементов, при этом выход первого формирователя импульсов подключен к первому входу сумматора, к второму входу которого подключен выход второго

10 формирователя импульсов и через один частотно-аналоговый преобразователь выход первого формирователя импульсов подключен к одному входу блока сравнения, к другому входу которого через последовательно

15 соединенные компараторы и другой частотно-аналоговый преобразователь подключен выход сумматора.

1760397! ! ! 1 г) 07

U12 е) Фиг. 4

Составитель В.Степанов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О.Юрковецкая

Редактор

Заказ 3181 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101