Тензометрический динамометр для измерения крутящего момента Советский патент 1991 года по МПК G01L3/04 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения крутящих моментов на валах машин.

Цель изобретения - повышение точности измерения тензодинамометра и упрощение его монтажа на валу.

На чертеже представлен тензодинамометр, продольный разрез.

Тензодинамометр содержит корпус 1 с приводной деталью (шкивом, звездочкой) , в котором установлены шарикоподшипники 2, посаженные внутренними кольцами на наружную часть ступицы 3 и упирающиеся спереди в бурт через набор регулировочных прокладок 4, упругий элемент 5 выполнен в виде пустотелого цилиндра с фланцами, с наклеенными на его внешней поверх- ности тензорезисторами 6, отцентрированный относительно общей оси тензо- динамометра посадкой специальной расточки проточенной в стыковочной поверхности заднего фланца на наружное кольцо выступающего шарикоподшипника, и фланцующийся спереди со ступицей 3, сзади - с приводной деталью на корпусе 1.

Посадка корпуса 1 с приводной деталью на шарикоподшипники 2 разгружает упругий элемент 5 от действия радиальных сил, воспринимаемых приводной деталью (шкивом, звездочкой)-, а также дает возможность при передаче измеряемого крутящего момента упругому элементу 5 поворачиваться относительно ступицы 3 с очень незначительным сопротивлением. Для обеспечения жесткого соединения упругого элемента 5 со ступицей 3 и

ЙЖ Ф

со

со to

корпусом 1 с приводной деталью в каждом фланцевом соединении имеется по два болта из-под развертки 7,расположенных диаметрально противоположно; остальные болты 8 - обыкновенного исполнения.

Соединительный стержень 9 помимо своего прямого назначения - соединения вала машины с ротором токосъемника (и прокладке по его поверхности выводных проводников схемы тензо- резисторов) и прокладки по его поверхности выводных проводников схемы тензорезисторов, служит также для осевой фиксации тензодинамометра на валу машины с помощью шайбы 10.

Тензодинамометр работает следующим образом.

Крутящий момент от привода машины посредством клинового ремня или цепи передается приводной детали (шкиву, звездочке) на корпусе 1. От нее - упругому элементу 5, затем ступице 3, и далее через шпоночное соединение валу, на который тензодинамометр посажен. Деформация кручения упругого элемента 5 воспринимается тензо- резисторами 6 и электрический ток разбаланса схемы тензорезисторов по проводникам, проложенным по стержню 9, передается через токосъемник тензометрической аппаратуре.

Использование в тенэодинамометре упругого элемента, выполненного в виде пустотелого цилиндра с толщиной стенки выбранного из соотношения Ј 0,1 dc, где dc - диаметр кольцевого сечения упругого элемента по средней линии позволяет создавать на его поверхности, путем варьирования геометрических размеров кольцевого сечения упругого элемента максимальный уровень касательных напряжений эквивалентных измеряемому кру- 4 тящему моменту, и, одновременно с этим, большую величину крутильной жесткости упругого элемента, обеспечивающую высокую собственную часто.ту тензодинамометра для повышения точности измерения.

Кроме того, конструкция тензодинамометра с пустотелым упругим элементом позволяет сократить количество дополнительных деталей и соединений между приводной деталью (шкивом,звездочкой) и валом машины до возможного

минимума существенно упрощает его монтаж на валы и снятие без какой-либо разборки самого устройства,снижает его металлоемкость, трудозатраты на изготовление и сборку.

5

Формула изобретения

Тензометрический динамометр для измерения крутящего момента, содер0 жащий корпус с приводной деталью,ступицу с шарикоподшипниками, упругий элемент с тензорезисторами, соединительные и крепежные детали, отличающийся тем, что, с целью

5 повышения точности измерения и упрощения его монтажа на валу, упругий элемент выполнен в виде пустотелого цилиндра с фланцами на концах, ступица снабжена фланцем и выполнена сту0 пенчатой, причем на одной из ступеней ступицы, выполненной с меньшим диаметром, посажены внутренним кольцом шарикоподшипники, а на другой ступени ступицы с зазором установлен упругий элемент, при этом внутренняя поверхность фланца упругого элемента со стороны шарикоподшипника выполнена с расточкой под наружнее кольцо подшипников, торцовая поверх- . ность фланца жестко соединена с приводной деталью, а другой фланец упругого элемента жестко связан с фланцем ступицы, причем толщина стенки упругого элемента выбирается из соот- 45 ношения

UO,1 dc,

где dc - диаметр кольцевого сечения упругого элемента по средней линии.

5

У////////////Ж

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения крутящих моментов на валах различных машин. Цель изобретения - повышение точности измерения тензодинамометра и упрощение его монтажа на валы. Крутящий момент от привода машины передается приводной детали на корпусе 1, от нее - упругому элементу 5, затем ступице 3. Далее через шпоночное соединение мо- мент передается валу, на который посажен тензодинамометр. Деформация кручения упругого элемента 5 воспринимается тензорезисторами 6. Электрический сигнал через токосъемное устройство передается регистрирующей аппаратуре. При этом минимальная толщина стенки упругого элемента, выполненного в виде полого цилиндра, выбирается из соотношения: чадк(,1 JCA,MH, где с1САА„н- наименьшая величина среднего диаметра упругого элемента. 1 ил. (Л