Устройство для измерения осевого усилия и крутящего момента,действующих на колесо Советский патент 1975 года по МПК G01L5/16 

1

Изобретение относится к области силоизмерительной техники.

Известные устройства для измерения осевого усилия и крутящего момента, действующих на колесо, содержащие цилиндрический корпус с фланцем для крепления колеса, торсионный вал, концентрично установленный с помощью подшипников в корпусе и связанный с приводным валом, упругий элемент, воспринимающий осевое усилие, и преобразователи деформаций упругого элемента и торсионного вала в электрический сигнал, не обеспечивают требуемой точности измерений.

Для повыпления точности предлагаемое устройство снабжено поводком, закрепленным в торсионном вале с возможностью поворота вокруг своей оси, перпендикулярной оси торсионного вала, и имеющим на концах эксцентрично расположенные цапфы, которые размещены в продольных диаметрально расположенных пазах корпуса, а упругий элемент выполнен в виде балки, шарнирно скрепленной по концам с корпусом, а средней частью - с концом торсионного вала.

На чертел е представлено описываемое устройство, состоящее из корпусов 1 и 2, подщипника 3, обеспечивающего поворот и продольное смещение корпусов, переходного фланца 4 для крепления к приводному валу 5 трансмиссии, фланца 6 для крепления испытываемого колеса 7.

Торсионный вал 8, предназначенный для передачи и замера крутящего момента, одним

концом посредством шлиц соединен с корпусом 1 и зафиксирован от осевых смещений стопорной шайбой 9, а другим концом центрирован относительно корпуса 1 подшипником 10. В поперечное отверстие вала 8 установлена

поводковая ось 11 с двумя концевыми цапфами, симметрично расположенными с эксцентриситетом «/С и лежащими в общей продольной плоскости устройства. На цапфах оси И закреплены самоустанавливающиеся упорные

шарикоподшипники 12, наружные кольца которых входят с небольшим зазором в параллельные продольные пазы траверсы, выполненной заодно с корпусом 2.

Поперечная упругая динамометрическая пластина 13 для восприятия осевой силы Р и ее замера соединяет корпуса 1 и 2 посредством системы опорных 14 и закрепительных 15 шариков, установленных соответственно в центральной закрепительной опоре на переднем торце корпуса 1.

Шарики 14, опираясь на плоские поверхности упоров траверсы, служат для строгой фиксации равенства плеч / прогиба пластины при

действии силы Р.

Фиксация иластины 13 от боковых смещений осуществляется закрепительными шариками 15.

Установка необходимых зазоров в шариковых опорах пластины 13 .производится изменением положения регулируемой крышки и регулируемых упоров траверсы корпуса 2.

Устройство работает следующим образом. Крутящий момент Мкр между корпусами 1 и 2 передается через торсионный вал 8, цилиндрическая часть которого при этом закручивается, и поперечную поводковую ось 11 с подшипниками 12. При этом происходит некоторый поворот оси 11, пока наружные кольца обоих эксцентрично установленных подшипников 12 не соприкоснутся с плоскостями поводковых пазов траверсы корпуса 2. Последнее обеспечивает равномерную передачу усилий между корпусами 1 и 2, не вызывая их перекосов и заеданий.

Деформация кручения вала 8, пропорциональная величине передаваемого момента, преобразуется датчиками в электрический сигнал.

Осевое усилие на колесе 7 вызывает продольное смещение корпуса 2 относительно корпуса 1. В результате деформации чистого изгиба дина.мометрической пластины 13 возникает сигнал, пропорциональный осевой силе.

Ввиду параллельности упорных плоскостей пазов траверсы корпуса 2 их осевое перемещение относительно наружных колец подшипников 12 под действием силы Р не вызывает изменения положения оси 11 и, следовательно.

не влияет на степень закрутки вала 8, т. е. на величину передаваемого момента. Взаимный же поворот корпусов 1 и 2 под действием момента Мкр, не вызывает дополнительного осевого их перемещения и, следовательно, не влияет на величину изгиба пластины 13, т. е. на величину осевой действующей силы. Таким образом, исключаются перекрестные связи между обеими динамометрическими системами и повышается точность устройства.

Предмет изобретения

Устройство для измерения осевого усилия

и крутящего момента, действующих на колесо, содержащее цилиндрический корпус с фланцем для крепления колеса, торсионный вал, концентрично установленный с помощью подшипников в корпусе и связанный с приводным

валом, упругий элемент, воспринимающий осевое усилие, и преобразователи деформаций упругого элемента и торсионного вала в электрический сигнал, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено поводком, закрепленным в торсионном вале с возможностью поворота вокруг своей оси, перпендикулярной оси торсионного вала, и имеющим на концах эксцентрично расположенные цапфы, которые размещены в продольных

диаметрально расположенных пазах корпуса, а упругий элемент выполнен в виде балки, шарнирно скрепленной по концам с корпусом, а средней частью - с концом торсионного вала.