Моментомер Советский патент 1982 года по МПК G01L3/18 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения величины среднего крутящего момента, передаваекюго на вал или с вала цепной, зубчатой и другики видами механических передач и направлено на усовершенствование известных технических решений.

Известен моментомер, содержащий установленную подвижно в тангенциальном направлении на валу ступицу механической передачи, соединенную с валом пружиной скручивания, стробоскопическое устройство с осветительной лампой, шкалу и стрелку указате- . ля угла скручивания 1.

Однако при колебаниях измеряемого крутящего момента стрелка его указателя занимает колеблющееся положение. Это приводит не только к неточности измерений, но и затрудняет их применение в системах с автоматическим измерением и регулированием нагрузок.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению, является моментомер, содержащий свободно установленную на валу ступицу с конической боковой поверхностью, кинематически соединенную с валом посредством пружины скручивания, конический

диск, жестко установленный на валу и образукадий вместе с конической поверхностью ступицы желоб, стробоскопический измеритель угла скручивания пружины со шкалой, установленной жестко на валу, и фрикционный демпфер 2.

Основными Недостатками этого технического ранения являются создание

10 дополнительных радиальных нагрузок на вал моментомера от усилия натяжения демпфирующего клинового ремня и общее увеличение габаритов моментомера натяжным роликом с ремнем.

15

Цель изобретения - уменьшение габаритов моментомера и разгрузка вала моментомера от радиальных нагрузок.

Указанная цель в моментомере дос20тигается за счет того, что в нем демп фер выполнен в виде двух полукольцевых кронштейнов, собгдиненных между собой с одной стороны шарнирно, а с другой - подпружиненных друг к другу,

25 и нескольких роликов, размещенных в желобе и закрепленных на кронштейнах с помощью равномерно по окружности, при этом один из кронштейнов демпфера связан со станиной с по30мощью упора. На фиг..1 изображен моментомер, радиальное сечение на фиг. 2 - то ж вид сбоку.. Моментомер (фиг. 1) содержит установленную подвижно, т.е. с возможностью проворачивания на дгшу 1, ступицу механической передачи 2, кинематически соединенную с валом 1 посредством пружины скручивания 3. При этом боковая поверхность 4 ступи цы механической передачи 2 со стороНЫ;противоположной креплению пружины /скручивания выполняется кону«ной, образуя с установленным на валу 1 jkecTKO конусным диском 5 желоб, в ко торый устанавливаются клиновые ролики 6 из упругого материала. На боковой поверхности ступицы механической передачи со стороны закрепления пружины скручивания нанесена шксша 7 величины угла закручивания пружины скручивания. На валу 1 жестко установлен из электроизоляционного материала барабан 8 с электропроводной пластиной 9, замыкающей щетки 10 стробоскопического устройства 11 с осветительной лампой 12. С вгшом 1 жестко соединена стрелка указателя 13 величины угла закручивания пружииы 3. Оси 14 клиновых роликов зак.репляются равномерно по окружности в двух кронштейнах 15 и 16 (фиг. 2), соединяемых между собой с одной стор ны шарниром 17, с другой сжимаемых между собой усилием пружины 18, При этом от тангенциального проворачивания кронштейны удерживаются упором 19 на корпусе 20 станины привода. Моментомер работает следующим обPiasoM. При первоначальном нагружении сту пицы 2 механической передачи передаваемая нагрузка от ступицы 2 на вал 1 передается по двум потокам. Мокюнтомер выполнен применительно для ведомой звездочки цепной пере,-., дачи .. Первый поток. Часть передаваемой нагрузки от ступицы 2 через упругие конические ролики 6 за счет сил трения по боковой конической поверхности ступицы 2 передается на конусный диск 5, жестко закреплен19ый на валу. При этом происходит сдвиг в тангенциальном направлении ролика, приводщий к проворачиванию на валу 1 сту пицы 2 относительно конусного диска 5 и, следовательно,-к закручиванию .пружины 3 до тех пор, пока вся нагрузка на вал 1 не будет передаваться полностью пружиной скручивания. Второй поток. Остальная часть мощ кости от ступицы передается на вал 1 через пружину скручивания 3, где оба силовых потока суммируются. При уста новившемся режиме работы моментомера и при постоянной HStrpysKe, поопед яя полностью передается на вал 1 через пружину скручивания 3. При уменьшении величины передаваемой нагрузки пружина 3, раскручиваясь, создает, силы трения по боковым поверхностям конических.роликов 6, которые претерпевая сдвиг в тангенциальном направлении, но теперь уже в обратном направлении , создают условия для раскручивания пружины скручивания 3. При этом ступица 2 по валу отворачивается в обратном направлении. Так как интенсивность изменения нагрузки, передаваемой на вал, значительно отстает от интенсивности тангенциальной деформации конических роликов 6, то при работе с передачей мощности, колеблкицейся в определенном диапазоне, звездочка (ступица 2 моментомера) занимает такое промежуточное положение при заворачивании пружины, которым и определяется передаваемая величина среднего крутящего момента, определяемого визуально положением стрелки 13 указателя по шкале 7 угла закручивания .при освещении ее стробоскопической лампой 12. Деформация тангенциального сдвига ролика используется в измерителе как демпфер, сглаживающий показания экстремальных величин крутящего момента. При этом стрелка указателя 13 величины среднего крутящего момента видна неподвижной при освещении ее стробоскопической лампой 12. Так как через ролики 6, закрепленные в кронштейнах 15 и 16, создается радиальное Давление на желоб момантомера с противоположных сторон, то суммарное давление равно нулю и опоры ра;згружены от радиальных нагрузок, действующих в противопоставленном техническом решении. От тангенциального проворачивания, вследствие сил трения качения роликов, кронштейны 15 и 16 удерживаются упором 19 о станину 20, Для обеспечения кронштейнам 15 и 16 устойчивого охватывающего положения желоба необходимо чтобы число конических роликов 6 было не менее трех (фиг. 2). Разгрузка вала моментомера от радиальных нагрузок приводит к снижению сил давления на опоры вала и способствует снижению металлоемкости валов и его опорных подшипников, а также повышению долговечности подшипников, усталостной прочности вала. Применение в качестве демпферов кронтейнов с роликами устраняет необхоимость применения ремня с дополнительным натяжным роликом, что уманьаеу габариты моментомера. Формула изобретения 1. Моментомер., содержащий свободно установленную на валу ступицу с конической боковой поверхностью, ки;нвматически соединенную с валом посредством пружины скручивания, конический диск, жестко установленный на валу и образующий вместе с конической , поверхностью ступицы желоб, стробоскопический измеритель угла скру- 5 чивания пружины со шкалой, установленной жестко на валу, ифрикционный демпфер, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов моментомера. и разгрузки вгша момен- Ю томера бт радиальных нагрузок, в нем демпфер выполнен в виде двух полукольцевых кронштейнов., соединенных между собой с одной стороны шарнирно, а с другой - подпружиненных друг к дру-|5

гу, и нескольких роликов, размещенны в желобе и закрепленных на кронштейнах с помощью осей равномерно по окружности , при этом один из кронштейнов -демпфера связан со станиной с помощью упора.

2. Моментомер по п. 1, отличаю щ и и с ятем,что число роликов выбрано не менее трех.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР 68406, кл. G 01 3/14, 1945.

2.Авторское свидетельство СССР 555303, кл. G 01 3/18,1977 (прототип) .