Устройство для измерения и индикации деформаций вала Советский патент 1982 года по МПК G01L3/10 

Изобретеине относиася к иамеритель,ной технике и может быть использовано для измерения и индикации деформаций вала щюпорциональных (футящсму моменту в деталях машин, в частности для измерения и индикации значения крутящего момента хфиводного вала ротационных ком1фессоров при регулировке их после сборки и периодической проверке качест ва функционирования. Известно устройство для измерения и индикации деформаций вала, содержащее 1феобразователь угла скручивания вала, 1фопорционального крутящему моменту, в фазовый сдвиг двух сигналов, и двухлучевой осциллограф с круговой разверткой, частота которой равна числу оборотов. В этом устройстве сигналы, между которыми существует фазовый сдвиг, про порциональный крутящему моменту, изображаются в виде прямых линий, повернутых относительно друг друга на угол фазового сдвига СИ. Недостатками такого устройства являются слолсиость и связанная с этим нкзкая надежность, трудность визуального восприятия и (женки индицируемых результатов измерений к слснкное обслуживание, что обуславливает низкие эксплуатационные характеристики устройства. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для намерения и иш;икации деформации вала, содержащее нзмерите;1ььую схему с теньзодатчиком, подключенную ко входам измерительного усилителя постоянного тока, и электро1шо учевой осцилло- . граф 2. Недостатком этого устройства является низкая точность измерения параме-пров на вращающихся валах, а т.акже ивудобство эксплуатации из-за трудности визуального вос1фиятия индицируемых результатов измерений.

3903

Цель изобретения - повьпдение точ- ности измерения параметров на вращающихся валах.

Указанная цель достигается тем, что в устройство введены усилитель мощности постоянного тока и дйа сельсина, роторы которых жестко связаны с вращающимся валом, при этом статорные обмотки сельсинов соединены параллельно и подключены к выходу усилителя мощности, вход которого связан с выходом измерительного усилителя, а роторные обмотки сельсинов соединены с входами горизонтального и вертикального отклонения осциллографа.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство для измерения и индикаци дефсрмаций вала содержит измерительную схему 1 с полупроводниковым тензодатчи ком, наклеенным на вращающемся валу, измерительный усилитель 2 постчэяпного тока, входы которого связаны с измерительной схемой 1, например, с помощью ртутного токосъемника, усилитель 3 мощности постоянного тюка, сельсины 4 и 5 роторы которых жестко связаны с вращащимся Валом, а статорные обмотки соединены параллельно и подключены к выхсду усилителя мощности, и электронно- лучевой осциллограф 6 с одинаковыми KaJiariaMH вертикального и горизонтального отклонения, соединенными с роторными ибмотками сельсинов.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда вращающийся вал не нагружен, сигнал на выходе измерительного усилителя 2 равен нулю, при этом усилитель мощности 3 регули- руется так, чтобы с выхода его через статорные обмотки сельсинов 4 и 5 щэотакал определенный начальный постоянный ток. Так как рюторы сельсинов 4 и 5 жестко связаны с валом, то в их pOTOpHJjix обмотках наводятся одинаковые синусоидальные напряжения, частота которых равна частоте вращения вала, но сдвинутые по фазе на 9О° (последнее обеспечивается соответствующей предварительной взаимной ориентацией осей роTqpoB сельсинов). Сигналы с роторных обмоток обоих сельсинов 4 и 5, поступая соответственно на входь вертикального и горизонтального отклонения элект рошюлучевого осциллографа 6, образуют развертку луча на экране его по окружности, радиус которой гфопорционален начальному выходному, току усилителя 3 мощности.

При вриложении крутящего момента к вращающемуся ва/iy последний деформируется, сигнал разбаланса тензомоста измерительной схемы 1, пропорциональный крутящему моменту вала, после усиления его измерительным усилителем 2, изменяет выходной ток усилителя 3 мощности и тем самым величину синусоидальных напряжений, наводимых в роторных обмотках сельсинов 4 и 5, что вызывает изменение радиуса окружности, рисуемой лучом электроннолучевого осциллографа 6 цропсрционально изменению величины крутящего момента, вала (при условии, что скорость изменения величины крутящего момента значительно мекьще скорости развертки).

Использование в устройстве усилителя мощности и двух сельсинов позволит повысить эксплуатационные характеристики устройства за счёт повыщения точности измерения, а также за счет обеспечения удобства эксплуатации.

Формула изобретения

Устройство для измерения и индикаци деформаций вала, содержащее измерительную схему с тензодатчиком, подключенную ко входам измерительного усилителя постоянного тока, и электроннолучевой осциллограф, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измере1шя параметров на вращающихся валах, в него введены усилитель мощдо- сти постоянного тока и два сельсина, роторы которых жестко связаны с вращающимся валом, при этом статорные обмотки сельсинов соединены параллельно и подключены к выходу усилителя мощности, вход которого связан с выходом измерительного усилителя, а роторные, обмотки сельсинов соединены с входами горизонтального и вертикального отклонения осциллографа.

Источники информации, гфинятые во внимание при экспертизе

1.Сдинец С. С. и др. Средства измерения крутящего момента. М., Мащиностроение, 1977, с. 55-57.

2.Авторское сввдетельство СССР № 297870, кл. G О1 D 5/56, 13.12.68 (1фототип).