Измеритель крутящего момента Советский патент 1989 года по МПК G01L3/14 

/77777/ /7

Изобретение относится к снлоизме- рительной технике и может быть использовано для измерения крутящего момента, например, в буровых установкаХо Целью изобретения является повышение точности и надежности

На фиго показан измеритель, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиго1.

Измеритель крутяп1его момента содержит две полумуфты, выполненные в виде шлицевых полувалов 1 и 2, цилиндрическую втулку 3,Р которую с противоположных сторон соосно друг другу введены полувалы I и 2, датчик А силы, кинематически связанный с втулкой 3, на внутренней поверхности которой выполнены прямые ишицевые канавки 5, сепаратор 6 с двумя кольцевыми ря- дами шариков 7, вьтолненный в виде двух кольцевых держателей 8 и 9 шариков 7, соединенных между собой ками 10, Во втулке 3 выполнены осевые отверстия 1, в которых размещены шпильки 10 с обеспечением ограниченного осевого перемещения сепаратора 6. Шарики 7 каждого ряда сепаратора 6 размещены в шлицевых канавках соответствующего полувала 1 и 2 и втулки 3, При этом шлицевые канавки 12 на полувале 1 выполнены прямыми, а шлицевые канавки 13 на полувале 2- винтовыми, причем шлицевые канавки 5, 12 и 13 выполнены в виде полукруглых желобков по диаметру шариков 7, Втулка 3 снабжена торцовыми крышками 14 и 15 с уплотнениями 16 и 17,

Кинематическая связь датчика 4 силы с втулкой 3 выполнена в виде дву- плечего рычага 18, установленного на оси 19, Одно плечо рычага 18 снабжено роликом 20, введенным в кольцевую проточку 21, выполненную на крьш1ке 15, а второе плечо рычага 18 снабже- но вилкой 22, введенной в зацепление с датчиком 4 сипы. Вилка 22 установлена на рычаге 18 с возможностью пе- ремеп1ения вдоль рычага 18 и снабжена фиксатором 23, Полувалы 1 и 2 снаб- жены шпонками 24 и 25 для крепления к валам 26 я 27 испытуемого объекта,

Угол под1.емп винтовых шлицевых канавок I3 на полупалу 2 должен быть

больше (90°- tp), где 1 - угол трения между шариками 7 и поверхностями шлицевых канавок 5, 12 и 13,

Измеритель крутящего момента работает следующим образом,,

Под действием крутящего момента, прикладываемого к полувалам 1,и 2, происходит их взаимный угловой разворот, который вследствие взаимодействия шариков 7 с винтовыми пшицевы- ми канавками 13 и сепаратором 6, зафиксированным от проворота шариками 7, введенными в прямые шлицевые канавки 12 на полувалу 1, приводит к перекатыванию шариков 7 в осевом направлении. При этом вследствие наличия фрикционной связи между шариками 7 и поверхностью шлицевых канавок 5 происходит осевое перемещение втулки 3, которое через торцовую крышку 15, ролик 20, рычаг 18 и вилку 22 передается на датчик 4 силы, который противодействует этому перемещению и регистрирует силу, пропорцио1ии ьную приложенному крутящему моменту,

Формула изобретения

Измеритель крутящего момента, содержащий две полумуфты в виде соос- ных шлицевых полувалов, цилиндрическую втулку,в которую с противоположных сторон введены полувалы, шлицевые канавки одного из которых выполнены прямыми, а другого - винтовыми, и датчик силы, кинематически связанный с втулкой, на внутренней поверхности которой выполнены прямые шлицевые канавки, отличающий- с я тем, что, с целью повьш1ения точности и надежности, в него введен сепаратор с двумя кольцевыми рядами шариков, выполненный в виде двух кольцевых держателей шарикон, соединенных между собой шпильками, во втулке выполнены осевые отверстия, в которых размещены шпильки с (Jбecпeчeниeм ограниченного осевого перемещения сепаратора, шарики каждого ряда которого размещены в шлицевых кпнавках соответствующего полувала и втулки, выполненных в виде полукруг. желобков по диаметру шариков.

Ю

//

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения крутящего момента, например, в буровых установках. Целью изобретения является повышение точности и надежности. Под действием крутящего момента происходит взаимный угловой поворот полувалов 1 и 2, который вследствие взаимодействия шариков 7 с винтовыми шлицевыми канавками 13 и сепаратором 6, зафиксированным от поворота шариками 7, введенными в прямые шлицевые канавки 12 в полувалу 1, приводит к перекатыванию шариков 7 в осевом направлении. При этом вследствие наличия фрикционной связи между шариками 7 и поверхностью прямых шлицевых канавок 5 происходит осевое перемещение втулки 3, которая кинематически соединена с датчиком 4 силы, который противодействует осевому перемещению втулки 3 и регистрирует силу, пропорциональную приложенному крутящему моменту. 2 ил.