Устройство для измерения крутящего момента Советский патент 1990 года по МПК G01L3/08 

Изобретение относится к испытанию исследованию и диагностике работы машин с вращающимися валами и может быть использовано для регистрации величины крутящего момента в силовых установках.

Цель изобретения - упрощение конструкции .устройства, расширение диапазона измерений.

На чертеже представлена схема предлагаемого измерителя крутящего момента.

Измеритель крутящего момента содержит привод 1, соединяющий устрой- ство и испытуемый объект, несущий на себе жестко с ним соединенный первый диск 2 с равномерно сужающейся по направлению вращения щелью 3, который через упругий элемент 4 связан с вторым диском 5, имеющим радиальную прорезь 6, который жестко устновлен на валу 7, соединенным через редуктор 8, состоящим из зубчатых колес 9-12, с нагрузкой через выходной вал 13. Щели 3 и 6 размещены между осветителем, содержащим последовательно расположенные лампу накаливания 14, конденсатор 15 и диафрагму 16, и блоком фиксации результатов 17, содержащим объектив 18, фотодиод 19, соединенный с 1-м и 2-м входами блока20 регистрации. Блок 10 регистрации служит для измерения светового потока, поступающего на фотодиод 19 (4) и отображения его величины. Он реализован на амплитудном детекторе 5 с усилителем постоянного тока 5, выход которого соединен с микроамперметром, проградуирован- ном по требуемому закону.

Измеритель крутящего момента работает следующим образом.

В статическом состоянии .диски 2 и 5 расположены относительно один / другого таким образом, что световой поток от лампы накаливания 14 перекрыт и, следовательно, на фотодиод 19 не попадает излучения.

При работе испытуемого объекта, соединенного через привод с измерителем крутящего момента в результате возникновения вращающего момента щели 6 и 3 совместятся так, что часть светового потока, проходящего через щель 6 будет проходить за щель 3. В зависимости от относительного угла смещения дисков 2 и 5, который зависит при постоянной скорости враще0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ния от параметров упругого элемента и от величины крутящего момента, световой поток, сформированный осветителем и щелью 6 будет определенным образом усекаться при прохождении через щель 3, Следовательно, величина светового потока, прошедшего через щель 2 зависит от относительного положения дисков, а следовательно, от момента вращения. Усеченный световой поток, пройдя через щель 3, собирается объективом 18 на расположенный в его фокусе фотодиод 19, В зависимости от усечения светового потока фотодиод дает импульс соответствующей амплитуды, которая фиксируется в блоке 20 регистрации. Диафрагма 16 нужна для того, чтобы сформировать из параллельных световых лучей, полученных после конденсатора 15 такой поток, который в точности совпадает с геометрией прорези 6 диска 5 для исключения погрешностей, которые могли бы иметь место при прохождении щели 6 во всем поле светового потока конденсатора 15.

С помощью редуктора, состоящего из зубчатых колес 9-12, можно расширить диапазон измерения крутящего момента. Изменяя с помощью передаточного отношения силу сопротивления, а следовательно, и диапазон измерения крутящего момента.

Таким образом, измерение момента, пропорционального относительному углу смещения дисков, Следовательно, величине светового потока, проходящего через щель 3 осуществляют по амплитуде сигнала фотодиода.

Формула изобретения

Устройство для измерения крутящего момента, содержащее привод с валом, нагрузку с валом, два диска с щеля- .ми, установленные соответственно на валах привода и нагрузки, связанные между собой упругим элементом, редуктор, установленный на валу привода, и последовательно расположенные на оптической оси, параллельной оси ва- . ла источник света, конденсатор и от- счетный блок, отличающее- с я тем, что, с целью упрощения конструкции, и расширения диапазона измерений, щель диска привода выполнена в- виде радиальной прорези, на диске выгрузки щель выполнена по очередное515714416

ти равномерно сужающейся в направле-расположенных на оптической оси нии вращения вала, перед диском валаобъекта и фотодиода и блока регистра- привода расположена диафрагма с ра-ции, причем фотодиод установлен в диальной щелью, перпендикулярнойфокусе объектива , а первый и второй горизонтальной оси валов, отсчетныйвходы блока регистрации соединены блок выполнен в виде последовательнос выводами фотодиода.

Изобретение относится к испытаниям, исследованиям и диагностике работы машин с вращающимися валами и может быть использовано для регистрации величины крутящего момента в силовых установках. Цель изобретения - упрощение конструкции устройства. В статическом состоянии диски 2 и 5 расположены относительно друг друга таким образом, что световой поток от лампы 14 накаливания перекрыт, на фотодиод 19 не попадает излучения. При работе испытуемого объекта в результате возникновения вращающегося момента щели 6 и 3 совмещаются так, что часть светового потока, проходящего через щель 6, проходит за щель 3. В зависимости от относительного угла смещения дисков 2 и 5 световой поток, сформированный осветителем и щелью 6, определенным образом усекается при прохождении через щель 3. Усеченный световой поток, пройдя через щель 3, собирается объективом 18 на расположенный в его фокусе фотодиод 19. В зависимости от усечения светового потока фотодиод 19 дает импульс соответствующей амплитуды, которая фиксируется в блоке 20 регистрации. С помощью редуктора 8, состоящего из зубчатых колес 9-12, можно расширить диапазон измерения крутящего момента. 1 ил.