Устройство Л.В.Карсавина для передачи и регулирования крутящего момента Советский патент 1993 года по МПК G05D17/00 G01L3/20 

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано для регулирования механической мощности, крутящего момента и их измерения.

Целью предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения измерения крутящего момента.

На фиг. 1 и 2 изображено устройство для регулирования, передачи и измерения нагрузок на рабочем валу, продольный и поперечный разрезы соответственно.

Устройство содержит первый вал 1 с закрепленным на нем передаточным элементом 2, ротор 3 в диаметрально противоположных расточках которого размещены соответственно первый и второй поршни 4, связанные через толкатели 5 с элементами 2, второй вал б, связанный жестко с ротором 3, причем элементы 2 выполнены в виде кулака с диаметрально противоположными симметричными выступами, первый и второй поршни 4, нагруженные пружинами 7, расположенными над поршнями 4 в первой 8 и второй 9 полостях, которые соединены между собой и образуют контур 10 высокого давления, камеру 11 низкого давления, соединенную с контуром 10 через клапан 12 предельного давления, выполненный в виде золотника с кольцевой проточкой, полость которой сообщена с полостью над торцем золотника, в которой размещена пружина 13 задания, причем полость под противоположным торцем золотника соединена с контуром 10 высокого давления, а камера 11 низкого давления и контур 10 соединены через кольцевую проточку, нагруженный пружиной 13 задания, сопло 14 первого отсечного клапана 15, первый 16 и второй 17 измерительные каналы, соединенные через первый 18 и второй 19 вентили с полостью 8, первый манометрический прибор 20 соединенный через сопло 14 второго отсечного клапана 21 и первый канал 16, через вентиль 18. с первой полостью 8, третий вентиль 22 клапана 21, третий отсечной клапан 23, с вторым манометрическим прибором 24, сопло 14 которого сообщено с полостью 9 поршня и вторым измерительным каналом 17, четвертый вентиль 25, соединяющий камеру 11 низкого давления с компенсационной емкостью 26, заполненной несжимаемой жидкостью, причем емкость 26 сообщена также с атмосферой, датчик 27 давления, включенный в канал 16, выход которого соединен с вторичным прибором 28. Устройство содержит также кольцевые щели пз, принадлежащие соответственно отсечным

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

клапанам 15, 21 и 23, запорные .элементы которых размещены относительно седел посредством упругих элементов с гарантированными радиальными зазорами относительно противолежащих стенок.

При 0 валы 1 и б не нагружены и щели ha клапанов 15, 21 и 23 открыты упругими элементами на максимальные размеры.

При этом вентили 17, 18 и 22 открыты.

Давление на манометрических приборах 20 и 24, датчике 27 и вторичном приборе 28 равно нулю.

Все каналы, полости, камеры и контуры, сопла 8. 9, 10, 11, 14, 16, 17 и щели ha заполнены однородной несжимаемой жидкостью компенсационной емкости 26 (см. фиг,1 и 2). При jUKp 0 валы 1 и 6 нагружаются соответствующими нагрузками. Вал 1 вместе с элементами 2 кулака стремится повернуться на некоторый угол относительно ротора 3 и его вала 2 и передать через толкатели 5 соответствующий на поршни 4. Пружины 7 работают на сжатие, и давление в полостях 8,9 возрастает пропорционально нагрузке, т.е. f(PM), где Рм - давление на приборах 20, 24. 27, 28 при открытом вентиле 18 и закрытых 19. 22. При этом щель hi клапана 15,мзме- няетсядонуля и его сопло 14 перекрывается запорным элементом клапана, отсекая контур 10 высокого давления от камеры 11 низкого давления.

При снятии или уменьшении нагрузки с валов 1, 6 клапаны 21, 23 мгновенно изменяют щели ha и ha до нуля, фиксируя (регистрируя) на приборах 20, 24. 28 величину давлений Рм и нагрузок, т.е. /гКр i(Pu). При/гкр 0 валы 1 и б не нагружены и щели ha восстанавливают свои максимальные размеры. При этом вентили 19. 22 открывают, а затем закрывают. Устройство готово для продолжения передачи, измерения и регулирования нагрузок на валы 1,6; РМ 0. При этом потери жидкости из-за утечек по зазорам компенсируются из объема 26. Вентиль 25 при измерениях всегда открыт. Вентиль 18 позволяет использовать для передачи и измерений нагрузок всю систему манометрических приборов 20, 24, 28 или только прибор 24, что повышает точность и надежность испытаний. Предельная величина передаваемых валами 1,6 нагрузок (кр) регулируется пружиной 13, задающей предельное давление Рм. При экстремальных нагрузках валов 1.6 пружина 13 сжимается клапаном 12 и контур 10 высокого давления сообщается через проточку клапана 12 с камерой 11 низкого давления.

предохраняя устройство и испытуемый объект от поломок. Прибор 28 позволяет регистрировать как статику, так и динамику процесса испытаний, например, осцилло- графироват.ь. ч

Технико-экономический эффект.

Предложенное устройство для передачи и регулирования крутящего момента вала реализует поставленную цель, позволяющую расширить функциональные возмож- ности устройства и осуществить измерение нагрузок простыми и дешевыми средствами.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1. Устройство для передачи и регулирования крутящего момента, содержащее первый вал с закрепленным на нем передаточным элементом, ротор, в диаметрально противоположных расточках которого раз- мещены соответственно первый и второй поршни, связанные через толкатели с передаточным элементом, и второй вал, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем измерения величины крутящего момента, ротор жестко связан с вторым валом передаточный элемент выполнен в виде кулака с диаметрально-противоположными симметричными выступами, первый и вто- рой поршни нагружены пружинами, расположенными над этими поршнями соответственно в первой и второй полостях, которые соединены между собой и образуют контур высокого давления, а полости под первым и вторым поршнями соединены с полостью, в которой расположен кулак, и образуют камеру низкого давления, которая соединена с контуром высокого давления

через клапан предельного давления, нагруженный пружиной задания, и через сопло первого отсечного клапана, а также первый и второй измерительные каналы, соединен ные соответственно через первый и второй вентили с первой полостью, причем первый измерительный канал соединен с первым манометрическим прибором через сопло второго отсечного клапана и через третий вентиль, а вторая полость соединена через сопло третьего отсечного клапана с вторым манометрическим прибором и вторым измерительным каналом, при этом камера низкого давления соединена через четвертый вентиль с компенсационной емкостью, которая сообщена в верхней части с атмосферой, причем заслонки сопл первого, второго и третьего отсечных клапанов расположены каждая между двумя пружинами, установленными с гарантированными радиальными зазорами относительно противолежащих стенок, и образуют с торцами соответствующих сопл регулируемые кольцевые щели.

2. Устройство по п. 1 .отличающее- с я тем, что клапан предельного давления выполнен в виде золотника с кольцевой проточкой, полость которой сообщена с полостью над торцем золотника, в которой размещена пружина задания, причем полость под противоположным торцем золотника соединена с контуром высокого давления, а камера низкого давления и контур высокого давления соединены через кольцевую проточку.

3. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что в первом измерительном канале установлен датчик давления, выход которого соединен с вторичным прибором.

А-А

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано в различных областях техники. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства для передачи и регулирования крутящего момента. Устройство содержит первый вал 1 с закрепленным на нем передаточным элементом в виде кулака 2, ротор 3 с первым и вторым поршнями 4, второй вал 6, жестко связанный с ротором, контур высокого давления, камеру низкого давления, клапан предельного давления, первый, второй 21 и третий 23 отсечные клапаны, первый 20 и второй 24 манометрические приборы, а также первый 16 и второй 17 измерительные каналы, связанные с контуром высокого давления. 2 з,п. ф-лы, 2 ил. ел С

фиг. 2