Динамометрическая магнитная муфта Советский патент 1987 года по МПК F16D27/01 

1

Изобретение относится к машиностроению, а именно к магнитным муфтам для передачи вращения в герметизированную полость с одновременным измерением передаваемого момента.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных качеств муфты путем повьшения точности оценки момента, передаваемого муфтой, за счет усовершенствования датчика момента.

На фиг.1 представлена динамометрическая магнитная муфта со звездообразными постоянными магнитами, продольное сечение; на фиг.2 - то же поперечное сечение; на фиг.З - принципиальная электрическая схема измерения момента; на фиг.4 - схема расположения выступов при холостом ход муфты; на фиг.5 - график изменения емкостей при рабочем ходе; на фиг.6 - схема расположения выступов при рабочем ходе муфты; на фиг.7 - график изменения емкостей при рабочем ходе муфты.

Динамометрическая магнитная муфт содержит установленные концентрично ведущую 1 .и ведомую 2 полумуфты со звездообразными постоянными магнитами 3 и 4 соответственно и металлический немагнитный экран 5. Магниты 3 и 4 вьшолнены переменно-полюсными Полумуфты 1 и 2 установлены в подшиниках 6 и 7. Разноименные полюса магнитов 3 и 4, т.е. выступы 8 и 9, расположены оппозитно одни другим (с угловым шагом )и взаимодействуют

через зазор между ними, который частично заполнен немагнитным экраном 5 (фиг.2). На наружной и внутренней поверхностях экрана 5 установлены металлические немагнитные пластины 10 и 11 соответственно, электрически изолированные от экрана 5 слоем диэлектрика 12. Магниты 3 и 4 и экран 5 электрически связаны между собой (фиг.З). Пластины 10 и 11 вьшолнены с конфигурацией, соответствующей проекции на экран обращенного к ней выступа 8 или 9..

Пластины 10 и 11, а также магниты 3 и 4 и эле ран 5 подключены к схеме измерения момента (фиг.З). Вершины выступов 8 и пластина 10 (фиг.2) образуют конденсатор С, а вершины вые тупов 9 и пластина 11 (фиг.2) конденсатор Cj (фиг.З)..

Конденсаторы €, и С включены в мост измерительной схемы, которая

имеет также сопротивления R.R,генератор Г переменного тока звуковой частоты, усилитель У и регистрирующий прибор Р.

Динамометрическая магнитная муфта работает следующим образом.

При вращении ведущей полумуфты 1 с магнитом 3 вовлекается во вращение ведомая полумуфта 2 с магнитом 4.. При холостом ходе, т.е. когда отсутствует внешнее сопротивление вращению магнита 4, выступы 8 и 9 магнитов практически строго оппозитны одни друг им (фиг.4). При совместном перемещении выступы 8 и 9 периодически проходят относительно неподвижных пластин 10 и 11. При этом емкости

конденсаторов С и С изменяются во

20

30 9

40

55

времени синхронно (фиг.5). Мост измерительной схемы сбалансирован, что достигается, например, регулировкой сопротивления R г- Напряжение U в диагонали моста равно нулю, так как

25 угол рассогласования между С и С, т.е. между выступами 8 и 9 магнитов 3 и 4 в данном случае равен нулю.

При передаче муфтой момента, т.е. при рабочем ходе, выступы 8 и смещены друг относительно друга. Это смещение тем больше, чем больше величина передаваемого муфтой момента. При заданном моменте имеет место строго определенное смещение (L/) зубьев 8 и 9 (фиг.7-), которые перемещаются совместно и периодически проходят относительно неподвижных пластин 10 и 11. Однако из- за смещения выступов 8 и 9 емкости С и С 2 изменяются во времени уже не синхронно. Здесь сдвиг по фазе между емкостями С и С не равен нулю (фиг.7). Мост измерительной схемы разбалансирован и напряжение U в

45 диагонали моста не равно нулю. Оно , и является электрической характеристикой момента, передаваемого муфтой. Динамометрическая магнитная муфта может быть вьшолнена с использо50 ванием электромагнитов вместо постоянных магнитов.

35

Формула изобретения

1.Динамометрическая магнитная муфта, содержащая.установленные концентрично одна относительно другой ведущую и ведомую.полумуфты со звездообразными постоянными магнитами.

выступы которых обращены одни к другим, металлический немагнитный экран, выполненный в виде тонкостенной оболочки вращения и установлен- ный между полумуфтами, датчик момента, жестко связанный с экраном и электрически изолированный от него, отличающаяся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных качеств путем повьппения точност оценки величины момента, датчик выполнен в виде по крайней мере двух

металлических немагнитных пластин, размещенных по разные стороны от экрана, каждая пластина выполнена с конфигурацией, соответствующей проекции на экран обращенного к ней выступа полумуфты,а экран и полумуфты электрически связаны между собой.

2. Муфта по п.I, отличаю- щ а я с я тем, что звездообразные магниты полумуфт выполнены в виде электромагнитов.

фие. 1

Изобретение относится к машиностроению, а именно к динамометрическим устройствам. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных качеств путем повьшгения точности оценки момента за счет усовершенствования датчика момента. Муфта содержит полумуфты (ПМ I и 2 со звездообразными переменнополюсньми магнитами 3 и 4. ГО1 1 и 2 установлены концентрично и разделены немагнитным металлическим экраном (Э ) 5. Немагнитные металлические пластины установлены на Э 5 с разных его сторон и электрически изолированы от Э 5. ПМ 1 и 2 электрически соединены с Э 5. П образуют с выступами ПМ 1 и 2 емкости. При вращении ПМ 1 и 2 без относительного смещения по углу (холостой ход) эти емкости изменяются синхронно. Под нагрузкой выступы ПМ 1 н 2 взаимно смещаются. Изменение емкостей сдвигается по фазе пропорционально передаваемому моменту. Величина напряжения, появляющегося в диагонали моста измерительной схемы, также пропорциональна моменту муфты. 1 з.п. ф-лы. 7 ип; ш О) 00 ел СП со 00 Фи2.2

Фие.З

. 6

Фи г. 7

Составитель И.Лукина Редактор А.Лежнина Техред М.Ходанич Корректор В.Бутяга

,« -- - -.- - ----- - - - - -- -

Заказ 5763/33 Тираж 804Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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