Устройство для измерения крутящего момента, развиваемого двигателем Советский патент 1992 года по МПК G01L3/00 

ютс.я и суммируются сумматором. Выход мостовой измерительной схемы и выход сумматора подключены к входу второго

сумматора, сигнал на выходе которого пропорционален величине крутящего момента двигателя.3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения вращающего момента двигателя. Целью изобретения является повышение точности. Устройство содержит расположенные между опорной плитой 2 двигателя и основанием 3 силоизмеритель- ные рпоры, включающие болты 4, шайбы 5, гайки б и месдозы 7 с наклеенными на них тензодатчиками 8.1-8.4, включенными в мостовую измерительную схему. На торцах корпуса двигателя крепятся датчики линейных ускорений, сигналы с которых усиливаУ у fe

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения вращающего момента двигателя.

Известно устройство для измерения вращающего момента двигателя, содержащее датчик усилия и включенный на его выходе преобразователь сигнала датчика в электрическое напряжение, а сам датчик усилия выполнен в виде двух чувствительных к нагрузкам элементов, которые установлены с двух сторон от оси полюса двигателя под элементами крепления этого полюса к статору двигателя.

Недостатком данного устройства является то, что в процессе оборудования измерительной установки необходимо разобрать двигатель, а на точность измерения оказывают влияние вертикальные или горизонтальные ускорения, возникающие при колебаниях корпуса двигателя.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения крутящего момента, развиваемого двигателем, содержащее силоизмерительные опоры, установленные на основании симметрично оси вращения испытуемого двигателя и включенные в мостовую измерительную схему.

Однако известное устройство имеет недостаточную точность измерения, так как не учитывает динамическую составляющую момента.

Цель изобретения - повышение точности измерения. .

Цель достигается тем, что устройство, содержащее силоизмерительные опоры, установленные на основании симметрично оси вращения испытуемого двигателя и включенные в мостовую измерительную схему, имеет также датчики линейных уско- рёний и два сумматора, к соответствующим входам первого из которых подключены датчики линейных ускррений, а к входам второго сумматора подключены соответственно выход мостовой измерительной схемы и выход первого сумматора.

На фиг.1 схематично изображено пред- . лагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 - силоизмерительная опора; на фиг.З - блок- схема устройства.

Устройство содержит корпус 1 двигателя, расположенный на опорной плите 2. крепящейся к основанию 3 с помощью узлов

крепления, включающих болт 4, шайбы 5 и гайку 6, месдозы 7 с наклеенными на них тензодатчиками (тензорезисторами) 8.1- 8.4. В каждом узле крепления устанавливается по две месдозы: одна - между шайбой 5 и основанием 3, а вторая - между основанием 3 и опорной плитой 2. Болт 4 с шайбами 5, гайкой 6, месдозами 7 и тензорезисторами 8.1-8.4 представляет со0 бой силоизмерительную опору.

На боковых поверхностях месдозы 7 симметрично относительно ее оси наклеиваются по два тензорезистора. соответственно 8.1 и 8.2,8.3 и 8.4, которые соединены

5 последовательно. Последовательно соединенные пары тензорезиеторов включаются в противоположные плечи измерительного моста. В два других плеча этого моста включены балансировочные элементы 9 (рези0 сторы или резисторы и емкости в зависимости от вида напряжения питания моста), предназначенные для предварительной балансировки моста.

В одну диагональ моста включен ис5 точник 10 питания, а в другую - тензоусили- тель 11.

Балансировочные элементы 9, источник 10 питания и тензоусилитель 11 скомпонованы в блок 12.

0 В зависимости от способа крепления двигателя выбирается необходимое количество силоизмерительных опор и соответственно блоков 12.

На торцах корпуса 1 двигателя симмет5 рично относительно оси его вала крепится по паре датчиков 13 линейных ускорений. При этом направления измерений линейных ускорений, указанные на поверхности датчиков, должны быть перпендикулярны пря0 мым, соединяющим центры датчиков с осью вала двигателя. Питание датчиков 13 линейных ускорений осуществляется источником 14. Для усиления сигналов датчиков 13 и их суммирования служит сумматор 15. Сигна5 лы с блока 12 и сумматора 15 поступают на сумматор 16, вычисляющий величину момента двигателя.

В предлагаемом устройстве крутящий момент двигателя определяется по величинам моментов от усилий в узлах крепления и от динамической составляющей, связанной с колебаниями корпуса двигателя относительнр оси его вала, на основании соотношения :

Yifi+igi i -а1-1n j 1 П

где Т - крутящий момент двигателя;

YI - усилие в Ком узле крепления;

ft - плечо i-й силы относительно вала двигателя;

Ig-момент инерции корпуса двигателя относительно оси его вала;

. rj - расстояние от оси вала двигателя до места установки датчиков линейных ускорений;

3j - линейные ускорения корпуса двига- теля на расстоянии г|,.

m - число силоизмерительных опор в узлах крепления двигателя;

л- число датчиков линейных ускорений.

Устройство работает следующим обра- зом. . ; ; ; ..

В процессе работы двигателя его корпус совершает колебания, зависящие как и усилия в узлах крепления от величины крутящего момента.

При работе двигателя болт 4 и, следовательно, месдозы 7 деформируются и тензо- резисторы 8.1-8.4 преобразуют деформацию месдоз в электрические сигна- лы, пропорциональные усилиям в узлах крепления двигателя, которые поступают на вход тензоусилителя 11.

В процессе работы двигателя датчики 13 линейных ускорений преобразуют действующие на них силы инерции колеблющего- ся корпуса в электрический сигнал, пропорциональный линейным ускорениям в месте установки датчиков. Сигналы этих датчиков усиливаются и суммируются сумматором 15.

Выходные сигналы блока 12, пропорциональные усилиям в узлах крепления двигателя, и сумматора 15, пропорциональные

линейным ускорениям корпуса двигателя в местах установки датчиков 13, поступают на сумматор 16. В сумматоре 16 по поступающим сигналам вычисляются усилия в узлах крепления двигателя и моменты усилий относительно оси вала двигателя, а также величины угловых ускорений корпуса двигателя, которые затем усредняются.

После умножения среднего значения углового ускорения на величину момента инерции корпуса двигателя и суммирования этого произведения с моментами усилий в узлах крепления двигателя на выходе сумматора 16 получают величину крутящего момента двигателя.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерений крутящего момента, развиваемого двигателем, за счет учета динамической составляющей., связанной с колебаниями корпуса двигателя отно-. сительно оси вала в процессе его работы и исключения влияния на точность измерения вертикальных и горизонтальных колебаний двигателя.

Формула из обретения

Устройство для измерения крутящего момента, развиваемого двигателем, содержащие силоизмерительные опоры, установленные на основании симметрично оси вращения испытуемого двигателя и включенные в мостовую измерительную схему, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены датчики линейных ускорений и два сумматора, к соответствующим входам первого из которых подключены датчики линейных ускорений, а к входам второго сумматора подключены соответственно выход мостовой измерительной схемы и выход первого сумматора.

/ ///////х///////////// //////////////

Фиг. 1

/