Устройство для измерения крутящего момента Советский патент 1977 года по МПК G01L3/20 

1

Изобретение относится к области силоизмернтельной техники и может быть использовано для измерения крутящего момента на валу в динамике и статике газотурбинного двигателя с регулируемым соилом во время испытаний, а также для предохранения изделий от нолОхМок нри заклппиваниях.

Известные устройства для измерения крутяндего момента, содержаш,ие ведущий вал с механическим пли гидравлическим устройством для мгновенного замера величины крутящего момента и выдачи результатов измерения на показывающий прибор 1, 2, пс обеспечивают измерення момента при измепениях направления вращения вала и не предохраняют системы от поломкп при заклиниваниях и затираниях в элементах кинематики.

Наиболее близким по техннческой сущности к изобретению является устройство для пзмеренпя крутящего момента, содержащее ведущий вал, соединенный с валом испытуемого двигателя, шлицевой валик с торсионной прул иной, связанной через регулировочные шайбы с выходным валом, золотник с пружиной и измерительный прибор, включенный в гидромагистраль 3.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение надежности работы.

Это достигается тем, что в предлагаемое устройство введена л естко закрепленная на торце шлицевого валика каретка с роликами, перемещаемыми в конусообразных секторных пазах на торце ведущего вала, которая связана через двуплечий рычаг с золотником.

На фиг. 1 иоказано устройство для измерения крутящего момента в разрезе; на фиг. 2- разрез но А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема

включения устройства в стенд для испытания с стемы обратиой связи управления газотурбииного двигателя с регулируемым соилом.

Устройство содержит пружину 1 золотника 2, связанного при помощи двуплечего рычага

3 с шлицевым валиком 4, соедииеиным через торсионную прулчину 5 с выходным валом 6, каретку 7 с роликами 8, связаииую с ведущим валом 9, имеющим иа его торце симметричные конусообразные секторные пазы, и через вспомогательный ролик 10 двуплечего рычага 3- с золотником 2, регулировочные шайбы 11, на которые опирается торсионная 5, и измерительиый ирибор 12, включенный в гидромагистраль, состоящую из редукционного

клапана 13, фильтра 14 и Лчиклера 15 переменной производительности.

Устройство 16 для измерения крутящего момента включено в стенд для испытания, который содержит имитатор 17 гидроцилиндров

газотурбинного двигателя, соединенный с ведущим валом 9, и регулятор 18 сопла газотурбинного двигателя.

Устройство работает следующим образом.

Редуцированное рабочее давление Рвх, пройдя через жиклер 15 переменной производительности, поступает на золотник 2, связанный рычагом 3 с шлицевым валиком 4 через вспомогательный ролик 10. Система золотник 2, рычаг 3 и валик 4 уравновешивается пружинами 1 и 5 и все время пригнана к валу 9 в районе каретки 7 с роликами 8.

При крутящем моменте Мкр О каретка 7 занимает устойчивое положение (статика). В это время кромки золотника 2 обеспечивают максимальный расход в полость РВЫХ, что соответствует «О на шкале измерительного прибора 12.

При МКР о ролики 8 каретки 7 набегают по симметричным профилям Б ведущего вала 9, шлицевой валик 4, сжимая пружины 1 и 5 и отклоняя рычаг 3 через ролик 10, смещает золотник 2 влево. При этом слив в полость вых через золотник 2 уменьшается и давление на приборе 12 увеличивается пропорционально абсолютной величине Мкр.

При МКР больше допустимых величин, например, при заклиниваниях или затираниях кинематики системы обратной связи гидроцилиндров управляющих створками сопла газотурбинного двигателя, шлицевой валик 4, сжимая пружины 1 и 5, выходит из зацепления с валом 9 и свободно пробуксовывает, предохраняя систему от поломок во время регулировки и стендовых испытаний.

Использование устройства позволяет повысить надежность и производить замеры крутящего момента как в статике, так и в динамике с изменениями направления вращения вала без применения сложной и дорогостоящей аппаратуры.

Формула изобретения

Устройство для измерения крутящего момента, содержащее ведущий вал, соединенный с валом испытуемого двигателя, шлицевой валик с торсионной пружиной, связанной через регулировочные шайбы с выходным валом, золотник с пружиной и измерительный прибор, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности, в него введена жестко закрепленная на торце шлицевого валика каретка с роликами, перемещаемыми в конусообразных секторных пазах на торце ведущего вала, которая связана через двуплечий рычаг с золотником.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

I. Патент Англии Ns 783531, кл. 110 (3), 1957.

2. Юдин В. А. Механизмы приборов, М., 1952, с. 251-254.

3. Штод А. В. Конструкция авиационных газотурбинных двигателей, М.., 1961, с. 253- 257, рис. 197-199 (прототип). Фиг. f

V