Способ измерения крутящего момента на вращающемся валу Советский патент 1986 года по МПК G01L3/10 

11

Изобретение относится к силоиз- мерительной технике и может быть использовано для измерения крутящего момента на вращающихся валах.

Цель изобретения - повьпиение точности и обеспечение возможности определения направления действия крутящего момента.

На фиг.1 показана конструкция устройства, реализующего предлагаемый способ измерения крутящего момента; на фиг.2 - разрез А-.А на фиг.1.

Сущность предлагаемого способа измерения крутящего момента на вращающемся валу состоит в том, что угловой разворот базо.вых сечений упругого участка вала, по величине которого судят о величине крутящего момента можно преобразовать в угловое

смещение одного из датчиков меток уг- 0 чевой осциллограф, к входам которого

лового полог ния вала, расположенных по концам упругого участка вала. Для этого предварительно при отсутствии нагрузки на валу устанавливают такое угловое положение датчиков, при котором происходит совпадение по времени, то есть синхронность их импульсов. Затем нагружают вал измеряемым крутящим моментом. При этом вследствие крутильной деформации упругого участка вала происходит разделение во времени импульсов от дат- чиков. Изменяя угловое положение одного из датчиков в ту или иную сторону от установленного положения, доби- 35 упругого вала 1 и по показаниям фаваются повторного совпадения по времени импульсов от обоих датчиков и по величине углового смещения датчика судят о величине крутящего момента, при этом о направлении действия крутящего момента судят по направлению углового смещения датчика.

Подключают к упругому валу 1 н рузку 18 и задают с ее помощью кр

Предлагаемый способ может быть реализован с помощью устройства, изоб- 5 щий момент, подлежащий измерению, раженного на фиг.1.

Устройство содержит упругий вал 1, с концами которого соединены светомо- дуляторные диски 2 и 3, каждый из которых выполнен с кольцевым прозрач- ным окном 4, концентричным оси упругого вала 1 и кольцевым рядом прозрачных окон 5 равного углового размера, равномерно расположенных по окружности, концентричной оси упругого вала 1„ Диаметр кольцевого прозрачного окна 4 каждого светомодулятор- ного диска 2 или 3 равен диаметру окружности кольцевого ряда прозрачны

окон 5 на другом светомодуляторном диске 3 или 2. Устройство, также содержит две фотопары 6 и 7, каждая из которых включает в себя источник 8 света и фотоприемник 9, установленные с обеспечением оптической связи через прозрачные окна 4 и 5 обоих свето- модуляторных дисков 2 и 3. При этом одна фотопара 6 установлена неподвижно на основании 10, а вторая фотопара 2 установлена на рычаге 11, который установлен с возможностью углового поворота вокруг оси упругого вала 1 и снабжен указателем 12, связанным со шкалой 13, установленной на основании 10 с возможностью корректировки ее углового положения. Устройство также содержит фазовый нуль-индикатор 14, например двухлу5

0

подключены фотоприемники 9.

Кроме того, устройство может содержать блок 15 коммутатора и генератор 16, необходимые для выполнения дополнительных операций таких,например, как измерение скорости и дру гих.

Способ измерения крутящего момента на вращающемся валу осуществляют следующим образом.

Упругий вал 1 устройства присоединяют к пpивoднo :y двигателю и устанавливают рабочие, обороты вала.

Разворачивают рычаг 11 вокруг оси

зового нуль-индикатора 14 добиваются совпадения по времени сигналов с фо- ,топриемников 9. В найденном положении рычаг 11 фиксируют и разворачива- ют шкалу 13 до совпадения ее началь-. ного деления с указателем 12 и фиксируют положение шкалы.

Подключают к упругому валу 1 нагрузку 18 и задают с ее помощью крутящий момент, подлежащий измерению,

Разворотом рычага 11 в ту или иную сторону вокруг оси упругого валу 1 по показаниям фазового нуль-индикатора 14 добиваются совпадения по времени сигналов с фотоприемников 9.В найденном положении рычага 11 с по мощью указателя 12 по шкале 13 считывают угол, величина которого пропор1;иональ на величине измеряемого крутящего момента, а направление от начального деления соответствует направлению действия измеренного крутящего момента.

Формула изобретения

Способ измерения крутящего момента на вращающемся валу, заключающийся в том, что регистрируют последовательность импульсов с датчиков меток уг- лового положения вала, расположенных по концам упругого участка вала, а затем нагружают вал измеряемым крутящим моментом, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности и обеспечения возможности определения направления измеряемого крутящего момента, предварительно при

градуировке без нагрузки изменяют взаимное угловое положение датчиков и фиксируют его при достижении син хронности импульсов обоих датчиков, а после нагружения изменяют угловое положение одного из датчиков и при достижении синхронности импульсов обоих датчиков определяют величину и направление углового смещения датчика относительно фиксированного положения, по которым судят о величине и направлении измеряемого крутящего момента.

Изобретение относится к силоиз- мерительной технике и позволяет высить точность и обеспечить возможность определения направления измеряемого крутящего момента,, Для этого угловой разворот базовых сечений упругого участка вала 1 преобразуют в угловое смещение одного из датчиков меток углового положения вала. Для определения величины углового сме- . щения, пропорционального измеряемому крутящему моменту, добиваются совпадения по времени сигналов с фотоприемников 9 до нагружения вала 1 разворотом рычага 11 вокруг оси упругого вала и совмещением начгшьного деления шкалы 13 с указателем 12 и после сообщения валу крутящего момента.2 ил. (Л w 00 05 00 18 Ю

12

/3

Редактор С.Патрушева

Составитель А.Амаханов

Техред Л.Оленник Корректор А.Обручар

Заказ 6822/36Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полпграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг. 2