Устройство для измерения крутящего момента вращающегося вала Советский патент 1987 года по МПК G01L3/10 G01L3/04 

движения в осевом канале втулки 13. В пазу стержня 3 укреплен линейный реохорд 7, контактирующий с кольцевым токосъемником 12 и с незамкнутым кольцевым реохордом 8. Появление крутящего момента на упругом валу 2 приводит к смещению втулки 13 вдоль стержня 3. Изменение величины электрического сопротивления от1 ,

Изобретение относится к измерительной технике, к устройствам для измерения крутящих моментов вращающихся валов машин и механизмов и может быть использовано для измерения деформаций кручения образцов при механических испытаниях.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности из- мерения частоты вращения вала.

На фиг. 1 показана схема устройства, на фиг. 2 - сечение А-А фиг.1. Устройство для измерения крутящего момента вращающегося вала содер- жит корпус 1, упругий вал 2, два стержня 3 и 4, установленные с возможностью вращения в корпусе 1 параллельно оси упругого вала 2 и вве- денные в зацепление с его концами при помощи цилиндрических прямозубых передач 5 и 6 с коэффициентом передачи, равным единице, линейный 1 и незамкнутый кольцевой 8 реохорды, гибкий токосъемник 9, подключен ный к одному из концов незамкнутого кольцевого реохорда 8, упорный подшипник 10, пружину 11 и кольцевой токосъемник 12, установленные кон- центрично оси стержня 3, втулку 13 С осевьм каналом, в котором по посадке движения введен стержень 3, вдоль образующей которого вьшолнен паз, в котором укреплен линейный рехорд 7, введенный в контакт.с коль- цевым токосъемником 12, смонтированным в корпусе 1, и с незамкнутым колцевым реохордом 8, укрепленным в кольцевой проточке, выполненной на внутренней поверхности осевого кана ла плавающей втулки 13, .установлен

резка 17 линейного реохорда 7 вызывает смещение пилообразного сигнала на клеммах 15 и 16, величина и направление которого характеризуют те же параметры крутящего момента. Частота сигнала определяется частотой вращения упругого вала 2. Втулка 13 поджата пружиной 11 к торцу стержня 4 через упорный подшипник 10. 2 ил.

ной с возможностью осевого перемещения в корпусе 1 и поджатой с помощью пружины 11 к торцу стержня 4 через упорный подшипник 10. При зтом стержень 4 установлен в корпусе 1 с возможностью осевого перемещения и введен в резьбовое зацепление 14 со стержнем 3.

Реохорды 7 и 8 могут быть выполнены из высокоомного провода.

Упругий 9 и кольцевой 12 токосъемники подключены к клеммам 15 и 16, являющимся выходами устройства.

Устройство для измерения крутящего момента вращающегося вала работает следующим образом. I При вращении упругого вала 2 цилиндрические прямозубые передачи 5, 6 приводят во вращение стержни 3 и 4. При отсутствии крутящего момента на упругом валу 2 стержни 3 и 4 вращаются с равными скоростями, углы их поворотов равны, осевое смещение стержней 3 и 4 друг относительно друга отсутствует. Вращение стержней 3 и 4 относительно корпуса 1 и относительно втулки 13 приводит к пилообразному изменению электросопротивления между клеммами 15 и 16, которое изменяется от некоторого значения, равного, величине сопротивления отрезка 17 линейного реохорда 7, заключенного между незамкнутым кольцевым реохордом В и,кольцевым токосъемником 12, до значения, равного сумме сопротивления отрезка 17 линейного реохорда 7 и незамкнутого кольцевого реохорда 8. Частота изменения злектросопротивления определяется частотой вращения упругого вала 2.

3 1 При появлении крутящего момента на упругом валу 2 происходит взаимное закручивание сечений вала на уровне зак)епления цилиндрических прямозубых передач 5 и 6. Осуществляется взаимный поворот вращающихся стержней 3 и 4, который посредством резьбового зацепления 14 преобразуется в пропорциональное осевое смещение стержней 3 и 4. При этом стержень 4 своим торцом смещает втулку 13 вдоль стержня 3. В результате такого смещения втулки 13 изменяется величина электросопротивления отрезка 17 линейного реохорда 7, что приводит к смещению пилообразного сигнала электросопротивления на клеммах 15 и 16. Величина и направление этого смещения характеризуют величину и направление крутящего момента, передавае- мого упругим валом 2, при этом частота сигнала равна частоте вращения упругого вала 2,

Формула изобретения

Устройство для измерения крутящего момента вращающегося вала, содержащее корпус, упругий вал, два стержня установленные с возможностью вра- щения в корпусе параллельно оси упругого вала и введенные в

зацепление

А- А

,5 О 5 0

5

0

134

с его концами при помощи цилиндрических прямозубых передач с коэффициентом передачи, равным единице, при этом первый стержень установлен в корпусе с возможностью осевого перемещения и введен в резьбовое зацепление с вторым стержнем, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности измерения частоты вращения вала, в него введены линейный и незамкнутый кольцевой реохорды, гибкий тркосъем- ник,,подключенный к одному из концов незамкнутого кольцевого реохорда, упорный подшипник, пружина и кольцевой токосъемник, установленные кон- центрично оси второго стержня, втулка с осевым каналом, в котором по посадке движения размещения второй стержень, а вдоль его образующей выполнен паз, в котором расположен линейный реохорд,- связанный с кольцевым токосъемником, установленным на корпусе, и с незамкнутым кольцевым реохордом, укрепленным в кольцевой проточке, выполненной на внутренней поверхности осевого канала втулки, установленной с возможностью осевого перемещения в корпусе и поджатой с помощью пружины к торцу первого стержня через упорный подшипник.

73

75

Фиг.2

Составитель А.Амаханов Редактор Н.Егорова Техред В.Кадар Корректор А.Ильин

Заказ 2498/32 Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения деформации кручения образцов при механических испытаниях. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности измерения частоты вращения вала. Стержень 3 размещен по посадке