Устройство для измерения крутящего момента Советский патент 1991 года по МПК G01L3/20 

и

Фиг Z

Изобретение относится к устройствам ля измерения крутящего момента с гидравическим приводом и может быть использоано в различных областях народного озяйства.

Целью изобретения является расширеие рабочего диапазона.

На фиг. 1 изображена принципиальная хема предлагаемого устройства; на фиг. 2

схема соединения струйного усилителя с пневмоцилиндром и соплами; на фиг. 3 и 4

фрагменты работы струйного усилителя.

Устройство для измерения крутящего момента (фиг. 1) содержит преобразователь 1 крутящего момента, выполненный в виде лопастной гидромуфты 2 и фасованного диска 3, преобразователь 4 частоты вращения в линейное перемещение и преобразователь 5 линейного перемещения в регистрируемый сигнал.

Преобразователь 4 частоты вращения в линейное перемещение (фиг. 2} содержит пневмомагистраль в виде трубопровода 6, регулирующего дросселя 7 и разгонные сопла 8, 9, дифференциальный струйный усилитель 10, лневмоцилиндр 11 со штоками 12, 13, кронштейны 14, 15, дроссели 16. 17 и распределители 18, 19 воздушных лото- ков.

Дифференциальный струйный усилитель 10 (фиг, 3 и 4) содержит два встречно направленных вспомогательных сопла 20 и 21 и две диафрагмы 22 и 23 с центральными отверстиями, которые расположены между соплами 20 и 21. Для суммирования воздушных потоков усилитель имеет межсопловые камеры 24 и 25, соединяющие вспомогательные сопла 20 и 21 с диафрагмами 22 и 23. Между диафрагмами 22 и 23 расположена камера 26, соединенная с атмосферой.

На рабочей поверхности фасонного диска 3 выполнена объемная метка в виде лунки 27 или выступа.

Устройство для измерения крутящего момента работает следующим образом.

Муфту 2 подсоединяют к приводу 28, который передает движение насосному колесу гидромуфты 2, предварительно заполненной маслом. Масло, перетекая с лопаток насосного колеса на лопатки турбинного колеса, заставляет смонтировать турбинное колесо, а вместе с ним и вал, на котором смонтирован фасонный диск 3. Диск 3, вращаясь, взаимодействует с воздушным потоком, истекающим из сопла 9. При этом зазор между срезом сопла 9 и поверхностью диска 3 выдерживается постоянным. По мере вращения диска 3 в зону действия воздушного потока попадает лунка 27, что вызывает увеличение зазора (фиг. 2). Сжатый

воздух, поступающий из пневмосети(не показано), поступает в сопло 8, где разгоняется. Через трубопровод 6 и регулирующий Дроссель 7 воздух поступает через распределители 18, 19 воздушных потоков в струйный усилитель 10. При встречном соударении воздушных потоков из вспомогательных сопел 20 и 21 образуется радиальный поток, который в равновесном

положении располагается в камере 26. При увеличении зазора между срезом сопла 9 и диском 3 увеличивается расход воздуха в правой части трубопровода 6, что ведет к понижению давления здесь же. Понижение

давления в правой части трубопровода 6 приводит к снижению давления в камере 25, что вызывает смещение результирующего потока вправо, тем самым запирается камера 25 (фиг. 3), а камера 24 сообщается с

атмосферой. Это приводит к повышению давления в камере 25 и, соответственно, в полости Б пневмоцилиндра 11. Повышение давления в полости Б вызывает перемещение поршня вправо и через шток 13 воздействует на преобразователь 5, который преобразует линейное перемещение в электрический сигнал.

По мере вращения диска 3 в зону действия воздушного потока попадает гладкая

поверхность диска 3 и зазор уменьшается. При этом расход воздуха на срезе сопла 9 уменьшается, что приводит к повышению давления в правой части трубопровода 6 и, соответственно, в камере 25. Повышение

давления в камере 25 вызывает смещение регулирующего потока влево. Последний запирает камеру 24 и сообщает камеру 25 с атмосферой (фиг.4} , в результате чего повышается давление в камере 24 и, соответственно, в полости А, и поршень возвращается в исходное положение.

Таким образом, определенной частоте вращения диска 3 и, соответственно, турбинного колеса гидромуфты 2 соответствует

определенное количество электрических сигналов преобразователя 5.

При возникновении на гидромуфте 2 крутящего момента турбинное колесо муфты проскальзывает относительно насосного

колеса, т.е. частота вращения турбинного колеса и, соответственно, диска 3 уменьшается, а это уменьшает количество сигналов преобразователя 5.

Формула изобретения

Устройство для измерения крутящего момента, выполненное в виде муфты, один из полувалов которой связан с телом вращения, соосным с муфтой пневматической магистрали с дросселем, один конец которой

снабжен выходным &оплом, установленным напротив рабочей поверхности тела вращения, «.регистратор, отличающееся тем. что, с целью расширения рабочего диапазона, в него введены преобразователь линейного перемещения, связанный с регистратором, пневмоцилиндр с двумя пневматическими входами и штоком, механически соединенным с преобразователем линейного перемещения и пневматической магистралью, второй конец которой снаб

жен разгонным соплом, а также дифференциальный струйный усилитель, выходы которого соединены с соответствующими входами пневмоцилиндра, а входы - с противоположными концами пневматической магистрали, причем муфта преобразователя крутящего момен твыполнена в виде лопастной гидромуфты, а тело вращения - в виде фасонного диска, на рабочей поверхности которого выполнена объемная метка в виде лунки и ли выступа.

Изобретение относится к устройствам для измерения крутящего момента с гидравлическим приводом и может быть использовано в различных областях народного хозяйства. Целью изобретения является расширение рабочего диапазона. При нагружении устройства крутящим моментом падает частота вращения фасонного диска 3, связанного с приводом через гидромуфту. На поверхности диска 3 выполнена лунка 27, которая проходит мимо сопла 9, через который сжатый воздух, разогнанный в трубопроводе 6, выходит в атмосферу. Прохождение лунки 27 мимо сопла 9 вызывает разбаланс воздушных потоков через распределители 18.19. потоки усиливаются дифференциальным струйным усилителем 10 и перемещают поршень пневмоцилинд- ра 11, связанного с преобразователем 5 линейного перемещения в электрический сигнал.4 ил. J г Ј О N3 Ю 00 ГО

А

23

ATM I #J 5 Фиг.З

25

21