Измеритель крутящего момента Советский патент 1979 года по МПК G01L3/08 

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА

1

Изобретение относится к области силоизмерительной техники и может быть использовано для измерения крутящего момента в динамике работающих механизмов.

Известен измеритель крутящего момента по авт. св. № 573729 1, содержащий привод, два диска с щелями в виде секторов, связанные между собой упругим элементом и расположенные между приводом и нагрузкой, источник света и оптическую систему с отсчетным узлом, причем на выходе оптической системы установлено сканирующее зеркало, кинематически связанное с валом привода через ускоряющий редуктор, а отсчетный узел выполнен в виде неподвижного экрана с поворотной шкалой, размещенной на пути светового потока от сканирующего зеркала.

Недостатком этого измерителя является отсутствие возможности измерения крутящего момента ме анизмов в пределах одного оборота.

Целью изобретения является распшрение диапазона измерения.

Это достигается тем, что в предлагаемый измеритель дополнительно введены редуктор.

расположенный между нагрузкой и дисками с щелями, и измеритель длительности световых импульсов, полупрозрачное зеркало которого размещено на пути светового потока между дисками с щелями и сканирующим зеркалом.

На чер1еже представлена конструктивная схема описываемого измерителя.

Измеритель крутящего момента содержит вал 1 стендового электродвигателя 2, несущий на себе жестко с ним соединенный диск 3, который через пружину кручения 4 связан со вторым диском 5, жестко установленным на валу 6, соединенным через дополнигельный редуктор, состоящий из зубчатых колес 7-10, с контролируемым механизмом нагрузкой (на чертеже не показан). В дисках 3 и 5 выполнены щели в виде секторов 11 и 12 соответственно, расположенных на одинаковом расстоянии от центра вращения дисков и диаметрально противоположно. В свою очередь, щели 11 и 12 размещены между осветителем, содержащим лампу накаливания 13 и конденсор 14, и оптической системой, состоящей из объективов 15 и 16, неподвижных зеркал 17 и 18, а также сканирующего зеркала 19, кинематически связанного с валом 1 посредством ускоряющего редуктора в виде пары конических зубчатых колес 20 и 21, например, с передаточным от ношением 2:1. Между объективами 15 и 16 наклонно, например под углом 45°, установлено полупрозрачное зеркало 22, отводящее часть светового потока через приемник 23 световой энергии в электроизмерительное устройство 24 и про пускающее осгальной световой поток на неподвиж ньт экран со щкалой 25 с люминесцентным покрытием. В плоскости экрана показан тахометр 26 для установки и контроля скорости вращения стендового электродвигателя 2. Выходной вал 27 дополнительного редуктора является валом нагрузки. Измеритель рабогает следующим образом. В статическом состоянии диски 3 и 5 расположены относительно друг друга таким образом, что световой поток or лампы накаливания 13 перекрыт, и, следовательно, на щкале 25 отсутствует какое-либо световое изображение. После включения стендового электродвигателя 2 в результате инерционности и трения в опорах диска 5 щели 11 и 12 совместятся на малой дуге сектора, величина которой будет зависеть как от массы диска 5 и величины трения в опорах, так и от параметров пружины кру чения 4 и скорости вращения, установленной по тахометру 26. Световой поток, сформированный конден- сором 14, пройдя через частично совмещенные щели 11 и 12, передается оптической системой 15, 16, 17, 18 и 19 на щкалу-экран 25, на котором появится световой след сканируемого луча, величина которого определяется дугой совмещенной части секторов дисков 3, 5, увеличением оптической системы и передаточным отнощепием пары колес 20 и 21. Поворотом щкалы экрана 25 устанавливается начало отсчета, т.е. конец светящегося следа сканируемого луча сов-

мещается с О шкалы, чем устраняется погрешность, вносимая прибором на заданной скорости вращения. При подключении нагрузки (на чертеже не показано) на шкале 25 и электроизмерительном устройстве 24 будет зарегистрирован световой поток при максимальном совмещении секторов 11 и 12 дисков 3 и 5, чго будет соответствовать пусковому моменту сопротивления контролируемого механизма. В установившемся 6

женньш между нагрузкой и дисками с щелями, и измеритель длительности световых импульсов, полупрозрачное зеркало которого размещено на пути светового потока между дисками с шелями и сканирующим зеркалом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 573729. кл. G 01 L 3/08, 1975. 84 режиме вращения величина светящейся дуги на шкале 25 будет соответствовать величине измеряемого момента. При этом дополнительный редуктор через зубчатые колеса 7, 8, 9 и 10, при условии передаточного отношения, не равного 1, задает смещение начала отсчета измеряемого момента, величина которого выбирается из условия необходимой точности измерений. Так, за N оборотов вала 27, на котором закреплено зубчатое колесо 8, вал 6 делает число оборотов Ni, где i - передаточное отнощение дополнительного редуктора. Если i 1,1, то для того, чтобы измерить изменение момента сопротивления контролируемого механизма в пределах одного оборота, необходимо провернуть его на 10 оборотов, т.е. при N 10 число оборотов вала 6 будет равно И. Дополнительная информация о равномерности измеряемого момента в пределах одного оборота регистрируется в результате измерения части светового потока, направляемого через полупрозрачное зеркало 22 и приемник световой энергии 23 в электроизмерительное устройство 24. При этом степень измерения крутящего момента в пределах одного оборота определяется разницей временных интервалов каждого оборота дисков 3 и 5 со смещением начала отсчета за N оборотов вала 27 (вала нагрузки). Использование измерителя позволит количественно оценить непостоянство крутящего момента в пределах одного оборота при исследовании механических систем р динамике. Формула изобретения Измеритель крутящего момента по авт. св. № 573729, отличающийся тем, что, с целью распшрения диапазона измерения, в него дополнительно введены редуктор, располо