Устройство для измерения крутящего момента Советский патент 1986 года по МПК G01L3/14 

Изобретение относится к силоизме- ритепьной технике и может быть использовано для измерения крутящего момента, например, на валу протоко- чувствительной крыльчатки массовых расходомеров сьшучих материалов или в других механизмах с ведущим и ведомым валами.

Целью изобретения является расширение диапазона измерения.

На фиг.1 схематически изображено предлагаемое устройство, разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг. разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - сочленение предлагаемого устройства с испытуемым механизмом; на фиг.5 - разрез В-В на фиг.4.

Устройство для измерения крутящего момента содержит корпус 1, в котром соосно установлены два полувала .2 и 3. На полувалу 2 закреплена одн полумуфта 4. На полувалу 3 установлен опорный фланец 5 н вторая полумуфта 6. Между полумуфтами 4 и 6 установлена каретка 7, включающая в свой состав крестовину 8, опорные ролики 9 и корпус, вьтолненный в виде двух полых цилиндров 10 и 11, соединенных посредством фланца 12 со штоком 13.

Крестовина 8 (фиг.2 и 3) одной- своей осью 14 через подшипники 15 установлена на цилиндре 10 корпуса каретки 7, а другая ось 16 крестовины 8 снабжена роликами 17, которые введены в зацепление с кулачками 18. винтового профиля, выполненными в первой полумуфте 4. Опорные ролики 9 установлены на цилиндре 11 корпуса кдретки 7 и введены в зацепление с прямыми пазами 19, выполненными во второй полумуфте 6, на которой смонтирован узел 20 натяжения. Между узлом 20 и фланцем 12 корпуса каретки 7 установлена измерительная пружина 21. Шток 13 корпуса каретки 7 введен в ограничитель деформации измерительной пружины 21, вьшолнен- нь1Й на второй полумуфте 6 в виде втулки 22. При этом вторая полумуфта 6 установлена на полувалу 3 с .возможностью осевого перемещения, а ;между ней и опорным фланцем 5 установлена дополнительная пружина 23, жесткость которой на порядок вьше жесткости измерительной пружины 21.

На корпусе 1 смонтированы пре- .образователь 24 линейного перемеще47696::

ния и конечный выключатель 25, которые соединены с соответствующими нажимными элементами в виде подпружиненных рычагов 26 и 27, снабжен5 ньрс роликами 28. При этом ролик 28 рьтага 26 установлен на фланец 12 корпуса каретки 7, а ролик 28 рычага 27 установлен с обеспечением возможности взаимодействия с торцовой

10 поверхностью 29 второй полумуфты 6. Устройство для измерения крутящего момента работает следующим образом..

При наличии скручивающего момен15 та между-полувалами 2 и 3 ролики 17 крестовины 8 набегают на винтовые профили кулачков 18 ползп фты, что приводит к осевому перемещению корпуса каретки 7, которое регистри20 руется преобразователем 24 линейного перемещения. Величина осевого перемещения корпуса каретки 7 функционально зависит от величины крутящего момента, профиля кулачков 18 и

25 жесткости измерительной пружины 21. Возникающее при сжатии измеритель- ,ной пружины 21 осевое усилие замыкается на корпус через кинематическую цепочку, включающую дополнительнзто

30 пружину 23, однако вследствие своей высокой жесткости она не оказывает практического влияния на характеристику тракта измерения крутящего момента во всем рабочем диапазоне изме35 рения.

При сжатии измерительной пружины

21опорные ролики 9 каретки 7 перемещаются по прямым пазам 19 во вто - рой полумуфте 6 и предотвращают угло40 вой разворот корпуса каретки 7 относительно полувала 3.

При нагружении полувалов 2 и 3 крутящим моментом, превьш1ающим верхнее значение основного рабочего.-изме- 45 рительного диапазона, фланец 12 корпуса каретки 7 упирается во втулку

22второй полумуфты 6 и блокирует измерительную пружину 21 от перегрузок. При этом каретка 7 перемещается

50 в осевом направлении вместе с второй полумуфтой 6, сжимая дополнительную пружину 23. Устройство начинает работать на дополнительном измерительном диапазоне. Когда крутящий момент дос55 тигает. такого значения, при котором торцовая поверхность 29 второй полумуфты 6 входит в соприкосновение с роликом 28, последний через подпру.жиненный рычаг 26 воздействует на ко нечный выключатель 25, который срабатывает и посылает во внешнюю цепь .сигнал о достижении установленного предельного значения крутящего,момента. Этот сигнал может быть использован, например, для отключения привода 30 (фиг.4 и 5), что предотвращает поломку исполнительного механизма, например крьтьчатки 31 массового расходомера 32. При исчезновении перегрузочного момента торцовая поверхность 29 второй полумуфты 6 отодвигается от ролика 28 и конечный выключатель 25 вновь включает привод 30.

Формула изобретения Устройство для измерения крутящего момента, содержащее две полумуфты, корпус, в котором соосно установлены два полувала, на одном из которых закреплена первая полумуфта, а на другом - вторая-и вьтолнен опорный фланец, каретка с роликами, одни из которых введены в зацепление с кулачками винтового профиля, выполненными в .первой полумуфте, а другие - с прямы10

2476964

ми пазами, выполненными во второй пЬ- лумуфте, сопряженной с кареткой по цилиндрической поверхности скольже- ния, соосной полувалам, систему ре- -5 гистрации осевого положения каретки, смонтированную на корпусе, и измерительную пружину, установленную соосно полувалам, отличающее- с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения крутящего момента, в него введены дополнительная пруасина с жесткостью, на порядок превьшающей жесткость измерительной пружины, и электрический выключатель с нажимным элементом, установленный на корпусе с обеспечением взаимодействия нажимного элемента с второй полумуфтой,, крепление которой на. другом полувалу вьтолнено с возможностью осевого перемещения, при этом дополнительная пруяоина установлена на другом полувалу 14ежду опорным фпанцем и второй полумуфтой, снабженной ограничителем деформа- 5 Ции измерительной пружины, размещенной между второй полумуфтой и кареткой.

15

0

7

10

18

(Риг. 2

Б

18 7x1-,

Фиг. J

30

32

31

В В

Составитель А.Амаханов.

Редактор Л.Веселовская Техред о.Гортвай Корректор С.Шекмар

Заказ 4114/40Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий - 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Прое(:тная, 4

9иг. 5