Устройство для измерения крутящегоМОМЕНТА Советский патент 1981 года по МПК G01L3/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА

Устройство для измерения крутящего момента (фиг. 1) содержит упругий элемент в виде вала 1 и трубчатый элемен выполненный в виде двух жестко связанных с концами базового участка вала разрезных втулок 2 и 3 с параллельными оси вала выступами 4 и. 5, установленных на вал 1 так, что выступы 4 втулки 2 входят зазором в пазы втулки Э, а выступы 5 втулки 3 входят с зазором в пазы втулки 2. Выступы втулки 2 имеют фланцы 6, а на выступах втулки 3 размещена шайба 7 и гайка 8. Между фланца1иа1 6 втулки 2 и шайбой 7 втулки 3 установлен дополнительный упругий злемент 9 в виде торообраэной оболочки, связанной с последними соответственно шарнирами 10 и 11. Упругий Злемент 9 охвачен двумя индуктивными датчиками 12 и 13, взаимодействующими с его наружной поверхностью. Датчики 12 и 13 соединены последовательно и подключены через электронный блок 14 К регистрирующему прибору 15. При установке устройства на вал 1 выступам втулок трубчатого элемента сообщается предварительная закрутка на угол (фиг. 2) и осевой натяг для исключения зоны нечувствительности и получения линейной характеристики датчика.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии крутящего момента на валу 1 производится балансировка измерительного моста электронного бло ка 14, регистрирующий прибор 15 настр ивается на нулевое положение. При нагружении вращающегося вгша 1 крутящим моментом происходит относительное тангенциашьное смещение плоскостей крепления к валу 1 втулок 2 и 3,что вызывает закрутку выступов втулок 2 и 3 и изменение угла (фиг.2).При этом происходит осевое сжатие дополнительного упругого элемента 9 и увеличение его диаметра,пропорциональное величине передаваемого валом 1 крутящего момента.Изменение диаметра упругого элемента 9 измеряется индуктивными датчиками 12 и 13, соединенными последовательно,что исключает влияние биений Всша 1 при вращении на результаты измерений.

Устройство позволяет измерять с высокой точностью знакопеременный крутящий момент на валах, вращающихся с высокими угловыми скоростями. Выпол некие торообразной оболочки из бериллиевой бронзы с уменьшением толщины сечения к периферии и наличие тонкого

ферромагнитного слоя на ее поверхности позволяет использовать устройство при высоких частотах изменения измеряемого крутящего момента, так как практически исключается как механиче.ский, так и магнитный гистерезис.

Наличие на поверхности торообразной оболочки слоя с магнитоанизотропиыми свойствами позволяет повысить чувствительность устройства, так как происходит в процессе измерения не только изменение линейного размера, пропорциональное изменению измеряемого крутящего момента, но и изменение магнитных свойств магнитоанизотропного слоя. При этом сигнал индуктивного датчика определяется указанными воздействиями .

Формула изобретения

1.Устройство для измерения крутящего момента, содержащее упругий элемент в виде вала, концентричный валу трубчатый элемент и индуктивные датчики, соединенные с измерительной схемой, отличающееся тем,что с целью повышения точности измерения, в него введен дополнительный упругий элемент, выполненный в виде торообразной оболочки, установленной коаксиально трубчатому элементу, а трубчатый элемент выполнен в виде двух жестко связанных с концами базового участка вала втулок с параллельными оси вала выступами, свободно размещенными в пазах друг друга, причем дополнительный упругий элемент поджат в осевом направлении к выполненным на концах выступов одной втулки фланцам при помощи концентричной валу гайки с шайбой, установленной на концах выступов другой втулки, при этом датчики расположены диаметрально противоположно около торообразной поверхности дополнительного упругого элемента и соединены последовательно.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что горообразная оболочка дополнительного упругого элемента выполнена из бериллиевой бронзы с уменьшением толщины сечени-я оболочки к периферии, а на наружной поверхности нанесен магнитоанизотропный слой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

298843, кл. G 01 L 3/04, 26.11,69.

2.Авторское свидетельство СССР 501308, кл.С 01 L 3/10, 06.11.74 (прототип).