Устройство для измерения крутяще-гО MOMEHTA Советский патент 1981 года по МПК G01L3/04 

1

Изобретение относится к силоизмерктельной технике.

Известно устройство для измерения крутящего момента, содержащее динамо етрическйй вал, с концами которого связан преобразователь скручивания Всша в осевое перемещение силопередакхцего элемента, и преобразователь осевого перемещения в выходной сигнал IT .

Однако данное устройство не обеспечивает требуемой точности измерения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для измерения крутящего момента, содержащее полый динамометрический вёш механизм преобразования угла поворота сечения вала в линейное перемещение и измеритель перемещения З.

Недостатком такого устройства является низкая точность измерения изза биений деталей механизма преобразования относительно сопла пневматического измерителя и влияния колебаний давления питания на показания пневматического измерителя.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что механизм преобразования угла поворота сечений вала в линейное перемещение выполнен в виде упругой балки, консольно закрепленной на кронштейне, связанном с одним сечением вала, и контактирующей с подшипником, насаженным на палец рычага, связанного с другим сечением вала посред0ством штанги, расположённой внутри вала, причем свободный конец упругой балки снабжен профильной поверхностью, взаимодействующей с измерителем, установленным в подшипниках динамет5 рического вала.

На фиг.1 схематически изображено устройство, общий вид; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1.

tJ Устройство для измерения крутящего момента содержит динамометрический вал 1, присоединяемый к ведущему звену с помощью шлицов 2 и к ведомому звену при помотци шесте у1и 3. Механизм

5 преобразования угла поворота сечений 1-1 и П-П (фиг.2) динамометрического вала 1 при его скручивании в линейное перемещение включает палец 4 с подшипником 5 и упругую балку 6 с

0 профилированной поверхностью 7 на

ней. Штанга 8 и рЬчаг 9 связывают сечение 1-1 динамометрического вала 1 с пальцем 4, а кронштейн 10 связывает консольную упругую балку 6 с сечением 1I-II динамометрического вала. Профилированная поверхность 7 упругой бсшки 6 взаимодействует посред ;твом шарика 11 с соплом 12 пневматического измерителя перемещения. Сопло 12 установлено в подшипниках 13 динамометрического вала под прямы углом к профилированной поверхности 7, причем геометрическая ось 14 сопла 12 проходит через место контакта шарика 11 с профилированной поверхностью. Сопло 12 пневматического измерителя связано с источником сжатого воздуха энергопроводом 15. Воздух в пневматический измеритель подается через дроссель 16, а выходной сигнал измеряется манометром 17. Резьбовая втулка 18 служит для регулировки положения сопла 12. Пружина 19 устраняет Осевые люфты подшипников 13.

Устройство работает следующим образом.

При приложении крутящего момента к динамометрическому валу 1 последни скручивается и сечения I-I и П-П поворачиваются относительно друг друга В результате палец 4 с насаженным на него подшипником 5 давит на консольно закрепленную упругую балку 6, которая изгибается, а ее свободный конец с профилированной поверхностью 7 перемещается в направлении, показанном стрелкой Б (фиг.1). Благодаря упругой деформации балки 6 профилированная поверхность 7 давит на шарик 11 с некоторой силой, пропорциональной взаимному повороту сечений динамометрического вала, а следовательно, и крутящему моменту, приложенному к валу. Давление воздуха между шариком 11 и дросселем 16 повышается до тех пор, пока сила его воздействия на шарик 11 уравновесит силу, приложенную к шарику со стороны профилированной поверхности 7. В .процессе работы устройства шарик 11 взвешен в воздухе и, следовательно, отсутствует трение шарика с поверхностью сопла 12. При колебании давления питания пневматического измерителя перемещения происходит дополнительный изгиб упругой консольной балки б в плоскости, проходящей чере ось 14,перпендикулярную профильной поверхности 7, и, тем самым, осуществляется компенсация колебаний давления питания.

При работе устройства сопло 12 не вращается вместе с валом, а совершает пространственные колебательные движения, величина которых зависит от положения сопла 1 по отношению к оси динамометрического вала. При необходимости сопло 12 может быть установлено по оси динамометрического вала, что приводит к устранению колебательных движений сопла и энергопровода и к усложнению конструкции механизма преобразования угла поворота сечений динамометрического вала в мнимое линейное перемещение. Формула изобретения

Устройство для измерения крутящего момента, содержащее полый динамометрический вал, механизм преобразования угла поворота сечений вала в линейное перемещение и измеритель перемещения, отличающееся тем, что,.с целью повышения точности измерения, механизм преобразования угла поворота сечений вала в линейное перемещение выполнен в виде упругой балки, консольно закрепленной на кронштейне, связанном с одним сечением вала, и контактирующей с подшипником, насаженным на палец рычага, связанного с другим сечением вала посредством штанги, расположенной внутри вала, причем свободный конец упругой балки снабжен профильной поверхностью, взаимодействующей с измерителем, установленным в подшипниках динамометрического вала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Юдин В.П. Механизмы приборов. М., Машгиз, 1952, с.252, рис.Д-1У-2.

2.Патент Франции 2261514, кл.С 01 L 3/04, опублик.1975 (прототип) . // №