Измеритель крутящего момента

 

тел для ме ве.() (46) (71) . тут (72) (56) (54) (57) 7.02.93. Бюл, ¹ 5

Волгоградский политехнический инстиА.Н.Шилин и А.П,Желтоногов

Авторское свидетельство СССР

476333, кл. G 01 1 3/08, 1986.

ИЗМ Е РИТЕЛ Ь КРУТЯ ЩЕГО MOME ÍÒÀ

Изобретение относится к силоизмериной технике и может быть использовано измерения крутящих моментов, напри, при обкатке агрегатов сельскохозяйстных машин. Измеритель содержит два основании, индикатор, два скрепленных с барабанами и соосных им диска с радиальными прорезями, равномерно расположенными по окружности и смещенными одна. относительно другой на половину шага их нанесения, щелевую диафрагму, размещенную между дисками на основании, фотопреобразователь с последовательно соединенными усилителем фототока, формирователем импульсов и фильтром низкой частоты, при этом ширина прорезей равна половине шага их нанесения, 2 ил.

: Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано дл измерения крутящих моментов, наприме, при обкатке агрегатов сельскохозяйстве ных машин.

Известны тензорезисторные измерители крутящего момента с бесконтактными пр образователями передачи информации (к . А.В.Колчин "Датчики средств диагност рования машин". М., Машиностроение, 19 4).

Этим преобразователям присущи следу1ощие недостатки: . ограниченная точность измерения, об условленная зависимостью параметров те зорезисторов от внешних температурнь х условий; трудоемкость установки и тарировки те зорезисторов; невысокая надежность конструкции.

Кроме того, при передаче информации с вращающихся деталей (кн. А.Ф.Прокунцвв, Е.С,Максимова "Бесконтактная передача и обработка информации с вращающихся изделий", М., Машиностроение, 1985) при помощи преобразователей реактивного типа возникает дополнительная погрешность измерения, которая вызвана изменением параметров этих преобразователей, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является измеритель крутящего момента (а,с. ¹ 1476333, G 01

3/08), рассмотренный в качестве базового объекта и содержащий два полых барабана, соединенных упругим элементом, источник света и экран с линейной шкалой, установленные на основании и оптически связанные между собой через прорези в барабанах.

Недостатком этого измерителя крутящего момента является ограниченная точность измерения, так как в процессе измерения осуществляется визуальный съем информации со шкалы с помощью световой полосы, Поскольку шкала имеет чиСло разрядов, не превышающих двух, а световая полоса нечеткую границу. то это и явля1793280 ется причиной ограничения точности измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерения крутящего момента, Поставленная цель достигается тем, что в измеритель крутящего момента, содержащий два полых барабана, соединенных упругим элементом, источник света, установленный на основании и индикатор, введены два скрепленных с барабанами и соосных им диска с радиальными прорезями, равномерно расположенйыми по окружности и смещенными одна относительно другой на половину шага их нанесения, щелевая диафрагма, размещенная между дисками на основании, фотопреобраэователь с последовательно соединенными усилителем фототока, формирователем импульсов и фильтром низкой частоты, при этом ширина прорезей равна половине шага их нанесе- 20 ния, а фотопреобраэователь и источник света установлены напротив щелевой диафрагмы по обе его стороны, причем выход фильтра низкой частоты связан с индикатором. 25

Указанное отличие позволит повйсить точность измерения крутящего момента, поскольку электронная схема обработки информации с аналоговым стрелочным индикатором обладает более высокой точ- 30 ностью регистрации результата измерения по сравненйю с визуальной шкалой. Кроме того, указанное отличие позволит также использовать измеритель крутящего момента в составе автоматизированных систем уп- 35 равления испытанием, так как измеритель имеет электрический выход.

Нэ фиг. 1 изображен измеритель крутящего момента; на фиг. 2 представлена время-импульсная диаграмма, поясняющая 40 работу измерителя ..

Измеритель крутящего момента (фиг, 1) содержит двэ полых барабана 1 и 2, на которых соосно закреплены диски с радиальными прорезями, равномерно расположенными по окружности. Размер прорези равен половине шага их нанесения, Прорези на дисках смещены одна относительно другой на половину шага. Барабаны соединены упругим элементом в виде торсионного вала 3, Меж- 50 ду дисками на основании установлена щелввая диафрагма 4, напротив которой по обе ее стороны установлены источник света 5 и фотопреобразовэтель 6, соединенный с электронной схемой обработки информа- 55 ции, выполненной в виде последовательной цепи иэ усилителя фототока 7, формирователя импульсов — триггера Шмитта 8, фильтра 9 низкой частоты и стрелочного индикатора 10.

Измеритель крутящего момента работает следующим образом, При отсутствии нагрузки световой поток от источника света 5 не поступает на фотопреобразовэтель 6, поскольку прорези на дисках смещены одна относительно другой на половину шага. Воздействие измеряемого крутящего момента приводит к скручиванию торсионного вала 3, что вызывает относительное смещение барабанов 1 и 2 и соответственно прорезей на дисках. Величина смещения, пропорциональная измеряемому моменту, с помощью щелевой диафрагмы преобразуется в прямоугольный световой импульс. Скважность этого импульса и определяет величину измеряемого момента, Прямоугольный световой импульс с помощью фотопреобразователя 6 преобразуется в,электрический ток, который затем усиливается усилителем фототокэ 7 (диафрагма 11 нэ фиг. 2). Для исключения влияния нэ точность измерения амплитудных факторов выходное напряжение усилителя фототока 7 формируется формирователем импульсов 5 (диафрагма 12 на фиг. 2), напряжение на выходе которого имеет постоянное амплитудное значение, а сквэжность.оп ределяется информативным параметром — измеряемым моментом. Широтно-импульсный сигнал с выхода формирователя импульсов

8 преобразуется в постоянное напряжение, пропорциональное скважности импульсов, с помощью фильтра 9 низкой частоты. Постоянное напряжение нэ выходе фильтра 9, а соответственно и величина измеряемого момента регистрируется аналоговым стрелочным индикатором 10, При изменении скорости вращения измеряемого объекта соответственно изменяется и величина дли-. тельности импульсов, но скважность импульсов, преобразуемая фильтром 9, остается без изменения. Таким образом, скорость вращения не оказывает влияния на точность измерения величины момента, При внедрении измерителя крутящего момента в составе автоматизированных си- стем для исследований узлов и агрегатов сельскохозяйственных машин сокращается время ресурсных испытаний за счет повышения производительности работ при обработке измерительной информации, а следовательно, сокращается время разра-: ботки новых конструкций сельскохозяйственных машин, 1793280 Формула изобретения и

Составитель A,L0èëèí

Техред ММоргентал Корректор А,Обручар

Редактор

Тираж Подписное венного 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

Измеритель крутящего момента, содержащий два полых барабана, соединенных упр гим элементом, источник света, уста1 нов енный на основании, и индикатор, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью пов шения точности измерения, в него введен два скрепленных с барабанами и соосны с ними диска с радиальными про езями, равномерно расположенными по кружности и смещенными одна относительно другой на половину шага их нанесения. щелевая диафрагма. размещенная между дисками на основании, фотопреобразователь с последовательно соединенными

5 усилителем фототока, формирователем импульсов и фильтром низкой частоты, при этом ширина прорезей равна половине шага их нанесения, а фотопреобразователь и источник света установлены напротив ще10 левой диафрагмы по обе ее стороны, причем выход фильтра низкой частоты связан с индикатором.