Устройство для измерения крутящего момента Советский патент 1988 года по МПК G01L3/10 G01L3/20 

Г

10

11418584

Изобретение относится к снлоизме- зрительной технике и может быть ис- по.пьзовано для измерения крутяпщго момента и числа оборотов ротора буровой установки .и в различных узлах подъемно-транспортных механизмов.

Цель изобретения - повьппенне надежности работы, точности измерения, :удобство тарировки в статике и ди- Iнамике.

I На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, разрезу на фиг.2 - узел I на фиг,1 (укрупненный вид водил); на фиг.З - вид А на фиг.. (установка коромысел на водилах).

Устройство состоит из корпуса 15 в i-котором установлены на подшипниках I ре полумуфты 2 и 3 с гнездами по I концентрическим окружностям, скреп- I ленные распорным валом 4 с возмож- I костью поворота относительно друг I друга на упорном подшипнике 5, Во- I крут распорного вала 4 расположены

20

4 и в подшипнике 5 на некоторьп угол, пропорциональный приложенному моменту, не изменяя осевого расстояния между полумуфтами. При этом упругие стержни 6, передавая усилие крутящего момента от одной полумуфты другой, изгибаются и скручиваются, а заделанными концами в гнездах полумуфт заклиниваются и, перемещаясь вдоль оси, вызьгоают силу трения между стенками гнезд, поглощая на это динамический удар. Закрепленные шарнирно на полумуфтах 2 и 3 водила 7, свободные от передачи силового потока, с помощью шаровых шарниров приводят в действие коромысла 8, которые своими плечиками перемещают через втулку 9 и подшипник 10 упорное кольцо 11. Упорное кольцо 11, перемещаясь вдоль продольной оси в направляющих шлицах корпуса 1, давит на мембрану 12, создавая давление жидкости в камере

,.13, которое передается в гидроаккуI упругие прямые стержни 6, концами за- д мулятор 14 и на показывающий прибор

15. При частичном или полном снятии , нагрузки упругие стержни 6 возвращают полумуфты 2 и 3 в исходное положение, а гидроаккумулятор 14 через жидкость мембрану. Гцдроаккумулятор 14 служит также и компенсатором температурных колебаний.

В случае достижения или превьшения максимума крутящего момента контакты

30

; деланные в гнездах полумуфт 2 и 3 с возможностью продольного перемещения при их скручивании в момент пово рота полумуфт. На полумуфте 2 жестко закреплены свободными концами водила 7j а другими, в цапфах которых установлены двуплечие коромысла 8, присоединены через шаровой шарнир к полумуфте 3. Коромысла своими плечиками через втулку 9, подшипник 10 и упорное кольцо 11 , входящее с кор- 35 пусом 1 шлицами в зацепление, связаны с мембраной 12, Мембрана с приливом в корпусе 1 образует гидрокаме- ру 13. Гидрокамера на выходе снабжена гидроаккумулятором 14 и указателем 40 15 манометрического типа с электро- контактами, подключенными в цепь аварийной сигнализации (световая или звуковая). На полумуфте 3 закреплено кольцо 16 из немагнитного материала с установленными постоянными магнитами, а на внутренней поверхности корпуса 1 закреплены катушки 17 индуктивности, подключенные к указателю 1 8.

45

50

в указателе 15 замыкают цепь и вызывают аварийный сигнал. Вращаясь на полумуфте 3, кольцо 16 своими магнитами действует на катушки 17, в которых создается ЭДС и передается на указатель 18, указьшая число оборотов в правое или левое вращение.

Предлагаемое техническое решение может быть использовано вместо коротких валов, в качестве промежуточных опор длинных валов и как измерительно-амортизирующее устройство в различных мапшнах и механизмах,

Формула изобретения

1. Устройство для измерения кру- .тящего момента, содержащее корпус, чувствительньй упругий элемент, механизм преобразования крутящего момента в осевое перемещение, датчик числа оборотов, выполненный в виде катугаки индуктивш сти н магнитной системы из постоянных магнитол, и указатель, о т л и ч я to U е :: с я тем,

Устройство работает следующим образом.

Корлус 1 закреплен. Под действием силы кpyтяtt eгo момента, передаваемой от одной полумуфтъ5 другой, например от полумуфты 2 к пcJtyмyфтe 3, через упругие стержнр , 3 поворачивается на распорном валу

0

0

4 и в подшипнике 5 на некоторьп угол, пропорциональный приложенному моменту, не изменяя осевого расстояния между полумуфтами. При этом упругие стержни 6, передавая усилие крутящего момента от одной полумуфты другой, изгибаются и скручиваются, а заделанными концами в гнездах полумуфт заклиниваются и, перемещаясь вдоль оси, вызьгоают силу трения между стенками гнезд, поглощая на это динамический удар. Закрепленные шарнирно на полумуфтах 2 и 3 водила 7, свободные от передачи силового потока, с помощью шаровых шарниров приводят в действие коромысла 8, которые своими плечиками перемещают через втулку 9 и подшипник 10 упорное кольцо 11. Упорное кольцо 11, перемещаясь вдоль продольной оси в направляющих шлицах корпуса 1, давит на мембрану 12, создавая давление жидкости в камере

30

35 0

в указателе 15 замыкают цепь и вызывают аварийный сигнал. Вращаясь на полумуфте 3, кольцо 16 своими магнитами действует на катушки 17, в которых создается ЭДС и передается на указатель 18, указьшая число оборотов в правое или левое вращение.

Предлагаемое техническое решение может быть использовано вместо коротких валов, в качестве промежуточных опор длинных валов и как измерительно-амортизирующее устройство в различных мапшнах и механизмах,

Формула изобретения

1. Устройство для измерения кру- .тящего момента, содержащее корпус, чувствительньй упругий элемент, механизм преобразования крутящего момента в осевое перемещение, датчик числа оборотов, выполненный в виде катугаки индуктивш сти н магнитной системы из постоянных магнитол, и указатель, о т л и ч я to U е :: с я тем,

что, с целью повьппення точности измерения н надежности работы,чувствительный элемент выполнен в виде двух полумуфт, по окружности которых расположены гнезда, в которых установлены гибкие упругие стержни с возможностью осевого перемещения, причем полумуфты скреплены по оси распорным валом с-возможностью взаимного поворота, а механизм преобразования крутящего момента в осевое перемещение выполнен в виде водил с двуплечими коромыслами, закрепленных свободным концом на одной полумуфте, а другим

18584

концом с коромыслом через шарнир - с другой полумуфтой, приче плечи коромысла связаны через подшипниковую g втулку и кольцо с мембраной, которая образует с корпусом гидрокамеру, на выходе, которой установлены гидроаккумулятор и указатель.

2. Устройство поп.1,отли- 10 чающе еся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, катушки индуктивности датчика числа оборотов размещены на внутренней поверхности корпусаj а магнит- 15 ная система - на полумуфте.

Изобретение относится к сило- измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерения и надежности работы. Устройство содержит две полумуфты 2 и 3. От полу,муфты 2 к полумуфте 3 передается измеряемый крутящий момент через упругие стержни 6, которые размещены в гнездах полумуфт с возможностью осевого перемещения при изгибе, а полумуфты скреплены по оси вращения с возможностью свободного углового поворота относительно друг друга. На полумуфтах шарнирно закреплены водила с коромыслами, которые через втулку и подшипник и опорное кольцо взаимодействуют с гидроаккумулятором 14 и показывающим прибором 15. В кррпусе 1 устройства расположена магнитная система, магниты которой в виде кольца 16 установлены на полумуфте 3 и, вращаясь, взаимодействуют с катушками 17, установленными на корпусе, в которых создается ЭДС и передается на указатель 18,ука - зывая число оборотов и правое или левое вращение. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. с (/ С

Фиг. 2

/2

ВидА