Датчик измерителя крутящего момента Советский патент 1988 года по МПК G01L3/10 G01L3/14 

1Z 19 20 /7

Од 4ib СО

.-

113

Изобретение относится к силоизме- рительной технике и может быть использовано в качестве датчика крутящего момента, передаваемого вращаю- щимся валом, например транспортной машины.

Цель изобретения - повышение точности при воздействии на испытуемьм вал динамических нагрузок.

На фиг. 1 изображена конструкция датчика измерителя крутящего момента; на фиг. 2 - вариант схемы подключения датчика к вторичному прибору.

Датчик измерителя крутящего момен- та содержит преобразователь 1 углового поворота и две соосные полые втулки 2 и 3 , одни концы которых снабжены элементами 4 и 5 крепления к испытуемому валу 6, а другие - присоеди- нены к соответствующим входным элементам преобразователя 1 углового поворота.

При этом преобразователь 1 углового поворота выполнен в виде двух со осных и последовательно соединенных конических дифференциальных передач с осевым каналом, каждая из которых включает в себя две солнечные шестерни 7, 8 и 9, 10с центральными отверстиями, кинематически связанные посредством сателлитов 11 и 12 соответственно, установленных с возможностью вращения на осях 13 и 14, которые укреплены на водилах 15 и 16 соответ- ственно. При этом входными элементами преобразователя 1 углового поворота являются солнечные шестерни 7 и 9, а выходным элементом - водило 16, которое установлено с возможностью уг- лового поворота в водиле 15, выполненном в виде корпуса преобразователя 1 углового поворота. I

Солнечные шестерни 8 и 10 соедине- ны между собой полой втулкой 17.

Кроме того, на водиле 15 размещена угловая шкала 18 и резистор 19, ползун 20 которого и указатель 21 шкалы 18 установлены на водиле 16.

Датчик измерителя крутящего момента работает следующим образом.

Датчик устанавливают на испытуемом валу 6, при этом полые втулки 2 и 3 с помощью элементов 4 и 5 крепят- ся к испытуемому валу 6 в разнесенных на базовую длину сечениях. Водило 16, являющееся корпусом преобразователя 1 углового поворота, с помо

25

g

10

1Г20

35 О 45

50

5530

щью фланца 22 крепится к одной из опор 23 испытуемого вала 6.

Резистор 19 подключают к источнику 24 тока (фиг. 2), а ползун 20 резистора 19 подключают к вторичному прибору, например шлейфовому осциллографу 25.

Вращают испытуемый вал 6 и нагружают его. При этом происходит скручивание вала 6 и взаимный угловой разворот сечений вала 6 в местах расположения элементов 4 и 5 крепления полых втулок 2 и 3.

При вращении испытуемого вала 6 без нагрузки вращение через элементы 4 и 5 крепления и полые втулки 2 и 3 передается к солнечным шестерням 7 и 9 и через сателлиты 11 и 12 - к солнечным шестерням 8 и 10, которые вращаются в направлении, противоположном направлению вращения солнечных шестерен 7 и 9, и с той же угловой скоростью, что и последние, поэтому мгновенные центры вращения сателлитов 12 совпадают с осями симметрии осей 14, вследствие чего последние вместе с водилом 16 остаются неподвижными.

При нагрузке испытуемого вала 6 крутящим моментом происходит его скручивание, приводящее к взаимному угловому развороту сечений вала 6 в местах размещения элементов 4 и 5 крепления полых втулок 2 и 3. При этом изменится угловое положение солнечной шестерни 9 относительно углового положения шестрени 7, поэтому мгновенные центры вращения сателлитов 12 смещаются от осей симметрии осей 14, вследствие чего оси 14 с сателлитами 12 вместе с водилом 16 приобретают угловое смещение относительно нулевого положения в сторону закрутки испытуемого вала 6, прямо пропорциональное углу закрутки исследуемого участка испытуемого вала 6.

Таким образом, получают относительное смещение ползун 20 с резистором 19 и указатель 21 относительно шкалы 18, вследствие чего изменяется ток,и луч гальванометра 26 осциллографа 25 отклоняется на величину, прямо пропорциональную величине крутящего момента испытуемого вала 6.

Кроме того, возможно визуальное наблюдение угла скручивания испытуемого вала 6 по положению указателя 21 относительно шкалы 18.

313

Формула изобретения

Датчик измерителя крутящего момента, передаваемого вращающимся валом, содержащий преобразователь уг- левого поворота с неподвижным корпусом и две соосные полые втулки, первые концы которых снабжены элементами крепления к испытуемому валу, а вторые присоединены к соответствующим входным элементам преобразователя углового поворота, отличающийся тем, что, с целью повыще- ния точности при воздействии на испытуемый вал динамических нагрузок, преобразователь углового поворота

174

выполнен в виде двух соосных и последовательно соединенных конических дифференциальных передач с осевым каналом, каждая из которых включает в себя две солнечные шестерни с центральными отверстиями, кинематически связанные посредством сателлитов, установленных с врзможностью вращения на водиле, при этом одни солнечные шестерни передач соединены между собой, а другие присоединены соответственно к первым концам полых втулок, а водило одной передачи установлено с возможностью углового поворота в водиле другой передачи.

Изобретение относится к силоиз- мерительной технике. Цель изобретения - повышение точности при воздействии на испытуемый нал динамических нагрузок. При нагрузке вала 6 крутящим моментом происходит его скручивание, приводящее к взаимному угловому развороту сечений вала 6 в местах размещения элементов 4 и 5 крепления полых втулок 2 и 3. Изменяется положение шестерни 9 относительно шестерни 7. Мгновенные центры вращения сателлитов 12 смещаются от осей 14. Получают относительное смещение ползун 20 с резистором 19 и указатель 21 относительно шкалы 18, вследствие чего изменяется ток и луч гальванометра осциллографа отклоняется на величину, прямо пропорциональную величине крутящего момента вала 6. 2 ил. с (Л

2

19Т

го

ери 2.2.