Устройство для измерения осевой силы Советский патент 1982 года по МПК G01L5/12 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯОСЕВОЙ

Изобретейиё откосится к силоизмерительной технике и может быть ис- пользовано для измерения усилия прижатия фрикционных накладок муфты сцепления транспортного средства.

Известно устройство для измерения осевых усилий, содержащее упругую муфту с двумя фланцами, скрепляемыми с помощью болтов и жестко связанными ступицами с концами вала, и тензодатчики, включенные в измерительную цепь Cl.

Недостатком устройства является невозможность его использования при испытаниях муфт сцепления транспортных средств.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее корпус, установленный на коленчатом валу двигателя, ведущий диск, взаимодействующий с корпусом через штифты, имеющие на торцах расположенные по оси пальцы, связанные со свободными концами балок равного сопротивления, скрепленных с корпусом, нажимной диск, связанный с корпусом посредством закрепленного на нем кожуха, ведомый диск, расположенный между ведущим и нажимным дисками и связанный с первичным СИЛЫ

валом коробки передач, пружинное устройство, расположенное между нажимным диском и кожухом, датчики , деформации, укрепленные на балках равного сопротивления и соединенные .проводами с токосъемным устройством 2.

Основным недостатком устройства .л являются значительные габариты в осевом направлении, позволяет осуществить его установку в картере сцепления серийного автомобиля и требует изменения конструкции самого картера, привода выключения сцеп 5 Ленин, узла крепления коробки передач и карданного вала. Изменение ряда конструктивных параметров автомобиля вызывает нежелательное перераспределение нагрузок, возникаюцщх в трансмиссии .

Увеличение осевых габаритов устройства обусловлено наличием диафрагNbi, служащей для передачи крутящего

25 момента от двигателя к ведущему диску, и наличием элементов ее крепления к корпусу и ведущему диску, а также расположением балок равного сопро- тивления между корпусом и ведущим

30 лиском.

Целью изобретения является упроще ние устройства за счет расширения функциональных воэможноатей его отдельных элементов.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения осевой силы, содержащем корпус, установ1 ленный на коленчатом валу, ведущий диск, вэаимодействукиций с корпусом через штифты, имеющие на торцах расп ложенные .по оси пальцы, связанные со свободными концами балок равного сопротивления, скрепленных с корпусом, нажимной диск, связанный с корпусом посредством закрепленного на нем кожуха, ведомый диск, расположенный между ведущим и нажимным дисками и связанный с первичным вапо1 1 , Ркоробкй передач,пружинное устрс йство)

расположенное между нажимным диском и кожухом, датчики деформации, укреп- леннйе на балках равного сопротивления, один палец каждого штифта жестко связан1с ведущим диском, а другой , выполнен с диаметрально противоположными выступами, контактирующими со свободным концом балки равного сопротивления, причем балки расположень1 вне корпуса со стороны коленчатого вала, а штифты пропущены через отверстия, выполненные в корпусе.

.На фиг.1 изобрс1жено устройство, вид в сечении;- на фиг.2 - вид А на фиг,1 (частичный); на фиг.З - ,

Устройство (фиг.1) содержит корпу 1 , закрепленный болтами 2 на коленчатом Bajjy 3 двигателя 4. Ведущий диск 5 связан с корпусом 1 через штифты б и балки 7 равного сопротивления изгибу, закрепленные на корпусе болтами 8.

При зтом каж,цый штифт контактирует одним из торцов 9 с плоскостью 10 ведущего, диска 5 и соединен с ним посредством пальца 11, расположенногсз в отверстии 12. На противоположно торце 13 штифта б выполнены диаметрально противоположные-выступы 14, которые при установке располагаются

по окружности, центр которой СОВПадает с осью устройства. Выступы 14 контактируют с плоскостью 15 балки разного сопротивления, обеспечивая неизменное плечо приложения силы при изгибе балок от осевого усилия (фиг. 2 и 3), С целью осуще&твления передачи к рутящего момента на штифте выполнен палец 16, проходящий через отверстие 17 балкой 7 равного сопротивления и контактирующий с ней частью боковой поверхности

Для исключения образования зазоро между плоскостью 15 балки 7 равного сопротивления и выступами- 14 штифта в йальце 16 выполнено отверстие 18, i в которое вставлена шпилька 19, конл

тактирующая с плоскостью 20 балки равного сопротивления и поджимающая к ней ведущий диск 5 со штифтами 6.

В качестве варианта исполнения, обеспечивающего уменьшение осевых габаритов, предусмотрено расположение балок и ведущего диска по разные стороны от корпуса, для чего в корпусе сделаны отверстия 21 для прохождения штифтов. В этом случае балки располагаются в свободном пространстве между двигателем 4 и корпусом 1 ,и все устройство получается более компактным.

При этом с целью упрощения и по вышения точности балки.7 равного сопротивления могут быть выполнены как одна деталь на кольце 22. На корпусе 1 закреплен болтами 23 кожух 24 сцепления, соединенный с нажимным .диском 25, имеющим возможность перемещения. Ведомый диск 26 расположен между ведущим и нажимным дисками и может свободно перемещатьс по шлицам первичного вала 27 коробки передач. Пружинное устройство 28 расположено между Нсшимным диском и кожухом.

На балках равного сопротивления установлены датчики 29, воспринимаюfiyie только осевое усилие. Датчики 29 соединены проводами с разъемом 30, установленным на .литовом кольце 31, от которого п зовода 32 через сверления 33 в коленчатом валу 3 к токосьемному устройству, установлен ному.на носке коленчатого ва-. ла двигателя.

Устройство работает следующим образом.

При включении сцепления нажимной диск 25, перемещаясь в осевом направлении, под действием пружины 28 прижимает ведомый диск 26 сцепления к ведущему диску 5,

При работающем двигателе 4 на ведомом диске 26 возникает крутящий момент, часть которого передается от. коленчатого вала 3 двигателя и связанного с ним корпуса 1 через ве-дущий диск 5, жестко связанный в тангенциальном направлении с кожухом 24, установленным на корпусе 1.

Другая часть крутящего момента передается через ведущий диск 5, жестк связанный с корпусом 1 в тангенциальном направлении посредством балок 7 равного сопротивления и штифтов 6, проходящих через отверстия в балках и закрепленных на ведущем диске.

Усилие.прижатия, возникающее в процессе включения муфты на ведутием диске 5, передается от штифтов 6 со специально выполненными на них выступами 14 на балки 7 равного сопротивления, закрепленные на корпусе маховика,Таким образом, при включенном сцеплении балки равного сопротивления нагружсцотся крутящим моментом и осевым усилием, равным усилию прижатия, создаваемому пружиной. Однако вследствие значительной жесткости балок в тангенциальном.направлении деформации наклеенных на балки датчиков, вызываемые крутящим моментом, значительно меньше деформаций, вызываемых осевой силой. Кроме того, датчики соединены между собой таким образом, что гальванометр, включенный в измерительную диагональ, реагирует только на изменение осевой силы.

Положительный эффект от использования предлагаемого устройства заключается в том, что с его помощью можWo измерять реальные нагрузки, возникающие в трансмиссии автомобиля /непосредственно в дорожных условиях. Устройство позволяет исследовать статистические закономерности силового взаимодействия фрикционных элементов муфты -сцепления непосредственно в эксплуатации, что на практике выразится в более правильном подборе фрикционных пар с целью снижения их температурного режима и износа.

Формула изобретения

Устройство для измерения осевой силы, содержащее корпус, установленный на коленчатом валу, ведущий диск взаимодействующий с корпусом через штифты, имющие на торцах расположенные по оси пальцы, связанные со свО бодными концами бгшок равного сопрО тивления, скрепленных с корпусом, нажимной диск, связанный с корпусом посредством закрепленного на нем кожуха, ведомый диск, расположенный междуведущим и нажимным дисками

и связанный с первичным валом коробки передач, пружинное устройство, расположенное между нажимным диском и кожухом, датчики деформации, укрепленные на балках равного сопротий5 ления, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства за счет расширения функциональных возможностей его отдельных элементой, один палец каждого штифта жестко

0 связан с ведущим диском, а другой

выполнен с диаметрально противоположными выступами, контактирующими со свободным концом балки равного сопротивления, причем балки расположены вне корпуса со стороны коленчатотого вала, а штифты пропущены через отверстия, выполненные в корпусе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

О 1 Авторское свидетельство СССР № 209809, кл. G 01 L 5/12, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР № 455252, кл. G 01 L 1/22, 1973 (прототип).