Устройство для измерения крутящего момента на валу рабочей машины Советский патент 1984 года по МПК G01L3/00 G01L3/14 

.1 Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено, например, при измерении момен тов на валу отбора мощности трактор на валу электродвигателя или рабоче органа машины.. Известно устройство для измерени крутящего момента на валу рабочей машины, содержащее ведущее звено, выполненное с обеспечением возможности установки на вал рабочей маши ны и противодействующий узел, включаюгций измеритель 1 . Недостатком данного устройства является низкая надежность. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения крутящего момента на валу рабочей машины, содержащее цапфу, втулку, ведущее звено со ступицей, шарики, упорный подшипник, противодействующий узел, включающий в себя рычаг и измеритель а также основание, на которое установлен противодействующий узел, связанный через упорньш подшипник со втулкой, на которую установлена ступица ведущего звена, выполненного с обеспечением возможности шарнирной установки на вал рабочей машиныэ при этом цапфа выполнена с обеспечением возможности крепления к валу рабочей машины и установлена внутрь втулки, имеющей наружную и внутреннюю опорны .поверхности, на одной из которых выполнены шпоночные, а на другой винтовые пазы, в которые с обеспечением возможности качения установлены шарики, введенные в зацепление с соответствующими пазами, выполненны- ми на сопрягаемых со втулкой опорных поверхностях цапфы и ступицы ведущего звена 2. Однако известное устройство не позволяет измерять реверсируемые кру тящие моменты. Целью изобретения является обеспечение возможности измерения реверсируемых крутящих моментов. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения крутящего момента на валу рабочей машины, содержащем цапфу, втулку, ведущее звено со ступицей, шарики, упорный подшипник, противодействующий узел, включающий в себя рычаг и измеритель, а также основание, на которое установлен противодействующий 37 узел, связанный через упорньш подшипник со втулкой, на которую установлена ступица ведущего звена, выполненного с обеспечением возможности шарнирной установки на вал рабочей машины, при этом цаг1фа выполнена с обеспечением возможности крепления к валу рабочей машины и установлена внутрь втулки, имеющей наружную и внутреннюю опорные поверхности, на одной из которых выполнены шпоночные, а на другой - винтовые пазы, в которые с обеспечением возможности качения установлены щарики, введенные в зацепление с соответствующими пазами, которые выполнены на сопрягаемых с втулкой опорных поверхностях цanfфы и ступицы ведущего звена, винтовые пазы вьшолнены на опорной поверхности ступицы ведущего звена и наружной опорной поверхности втулки на каждой с левым и правым направлением нарезки, при этом шпоночные пазы выполнены на опорной поверхности цапфы и внутренней опорной поверхности втулки. Кроме того, с целью повышения надежности работы устройства за счет исключения возможности заклинивания шариков, в устройство введены упругие элементы, которые установлены в пазы по их концам с обеспечением поджима шариков. На чертеже показано устройство для измерения крутящего момента на валу рабочей машины, Устройство содержит цапфу 1,втулку 2, ведущее звено 3 со ступицей 4, шарики 5, упорный подшипник 6, рычаг 7, измеритель 8, основание 9, второй упорный подшипник 10, упругие элементы 11 и ограничительные шайбы 12. Цапфа 1 выполнена с возможностью крепления на валу 13 рабочей машины, на котором посредством шпонки 14 укреплен рабочий орган 15 машины и на который через подшипник 16 установлено ведущее звено 3, к которому с помощью болтов 17 прикреплена ступица 4, которая через второй упорный подщипник 10 установлена в основании 9, к которому присоединен измеритель 8, которьй через рычаг 7 связан с упорным подшипником 6, установленным на торце втулки 2, на наружной опорной поверхности которой выполнены винтовые пазы с левой и правой нарезкой. Соответствуюш е им пары имеются на опорной Поверхности ступитцз 4. В эти

пары установлены шарики 5, вьшолняющие роль винтовых шпонок 18.

Профиль поперечного сечения паза ступицы 4 соответствует диаметру шарика 5, а профиль поперечного сечения винтового паза втулки 2 шире диаметра шарика 5 на величину, определяемую ходом измерителя 8.

На внутренней опорной поверхности втулки 2 и опорной поверхности цапфы

Iвьтолнены продольные пазы, в которые установлены шарики 5, выполняющие роль продольных шпонок 19.

На концах винтовых и продольных пазов установлены упругие элементы

I1и ограничительные шайбы 12. Устройство работает следующим

образом.

Момент от ведуш,его звена 3 через винтовые 18 и продольные 19 шпонки передается на вал 13 рабочей машины жестко связанный с ее рабочим органом 15. На втулку 2 действует сила,

пропорциональная величине действующего крутящего момента и углу наклона винтовых шпонок 18. Эта сила через упорный подшипник 6 и рычаг 7 воспринимается измерителем 8, по шкале которого отсчитывают величину момента. Независимо от направления вращения ведущего звена 3 направление осевого усилия, передаваемого втулкой

2, неизменно.

Противодействующее усилие через ступицу 4, второй упорный подшипник 10 и основание 9 замыкается на измерителе 8 и не оказывает влияния на

узлы рабочей машины. Упругие элементы 11, расположенные по концам винтовых и продольных пазов, удерживают шарики 5 в центральных частях пазов и не препятствуют перекатыванию шариков 5 при перемещении втулки 2.

Использование изобретения позволяет измерять реверсируемые крутящие моменты на валах рабочих машин.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА НА ВАЛУ РАБОЧЕЙ МАШИНЫ, содержащее цапфу,втулку, ведущее звено со ступицей, шарики, упорный подшипник, противодействующий узел, включающий в себя рычаг и измеритель, а также основание, на которое установлен противодействующий узел, соединенный через упорный подшипник с втулкой, на которую установлена ступица ведущего звена, выполненного с обеспечением возможности feй iJikyI A шарнирной установки на вал рабочей машины, при этом цапфа выполнена с обеспечением возможности крепления к валу рабочей машины и установлена внутрь втулки, имеющей наружную и внутреннюю опорные поверхности, на одной из которых выполнены шпоночные, а на другой - винтовые пазы, в которые с обеспечением возможности качения установлены шарики, введенные в зацепление с соответствующими пазами, выполненными на сопрягаемых с втулкой опорных поверхностях цапфы и ступицы ведущего звена, отличающееся тем, что, с целью § обеспечения возможности измерения реверсируемых крутящих моментов, вин(Л товые пазы выполнены на опорной поверхности ступицы ведущего звена и наружной опорной поверхности втулки на каждой с левым и правым направлением нарезки, при этом шпоночные пазы вьтолнены на опорной поверхности цапфы и внутренней опорной поверх ности втулкиi 2, Устройство по п. 2, о т л иО. чающееся тем, что, с целью по1вышения надежности его работы за 00 счет исключения возможности заклини вания шариков, в него введены упругие элементы, которые установлены в пазы по их концам с обеспечением поджима шариков.

П 8

гв