Устройство для измерения крутящего момента

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА, содержаш .ее вал, токопроводящее кольцо и стацио/ 2 нарную электромагнитную систему, включаюш ,ую кольцевой магнитопровод, на котором навиты сигнальная обмотка и две встречные секции обмотки возбуждения, причем вал установлен внутри стационарной электромагнитной системы с возможностью враш,ения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения частотного диапазона путем повышения жесткости вала, в него введены два тензорезистора и дополнительное токопроводящее кольцо , при этом оба токопроводяших кольца выполнены разрезными, установлены вместе с тензорезисторами непосредственно на вал и концы каждого из них закорочены соответствующим тензорезистором. V ел о со ГС

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

З(51) G 01 L 3/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3529316 /18-10 (22) 28.12.82 (46) 23.02.84. Бюл. № 7 (72) Ф. М. Медников, M. Л. Нечаевский, С. Л. Береславский и И. Д. Лапидус (71) Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. В. В. Куйбышева (53) 531.781 (088.8) (56) 1. Патент США № 2260036, кл. 73-136, 21.10.41.

2. Авторское свидетельство СССР № 903715, кл. G 01 L 3 /10, 1980. (54) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА, содержащее вал, токопроводящее кольцо и стацио1 2

„„SU„„1075092 нарную электромагнитную систему, включающую кольцевой магнитопровод, на котором навиты сигнальная обмотка и две встречные секции обмотки возбуждения, причем вал установлен внутри стационарной электромагнитной системы с возможностью вращения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения частотного диапазона путем повышения жесткости вала, в него введены два тензорезистора и дополнительное токопроводящее кольцо, при этом оба токопроводящих кольца выполнены разрезными, установлены вместе с тензорезисторами непосредственно на вал и концы каждого из них закорочены соответствующим тензорезистором.

1075092

При подаче переменного напряжения в обмотку 2 возбуждения, состоя.цую из двух последова1ельно и встречно включенных секций, в магнитной системе возникают потоки Ф и Ф, которые индуцируют в замкнутых через тензорезисторы 6 и 7 разрезных кольцах 4 и 5 токи "5, и 3 (фиг. 2).

Величина этих токов зависит от соотношения сопротивлений тензорезисторов 6 и 7.

В отсутствие крутящего момента сопротивления тензорезисторов 6 и 7, а следовательно и токи, и 1 равны, поэтому на выходе сигнальной обмотки 3 ЭДС равна нулю. Под воздействием крутящего момента изменяется соотношение сопротивлений тензорезисторов 6 и 7 и, следовательно, нарушается баланс токов 3 и 5, один из которых возрастает, а дру гой уменьшается. B результате образуется разностный магнитный поток ЛФ =- Ф - Ф, индуцирующий ЭДС в сигнальной обмотке 3, пропорциональную крутящему моменту. Фаза сигнала изменяется на 180" в зависимости от знака приложенного крутящего момента.

40 Использование предлагаемого устройства позволяет повысить точность и, за счет увеличения жесткости вала примерно в два раза, расширить частотный диапазон.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения крутящего момента на вращающихся валах машин и механизмов, в частности в сельскохозяйственном машиностроении.

Известно устройство для измерения кру.тящего момента, содержащее вал и электромагнитную систему (1).

Недостатком устройства является низкая точность измерения. 10

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения крутящего момента, содержащее вал, токопроводящее кольцо и стационарную электромагнитную систему, включающую кольцевой магнитопровод, на котором навиты сигнальная обмотка и две встречные секции обмотки возбуждения, причем вал установлен внутри стационарной электромагнитной системы с обеспечением возможности вращения (2).

Однако известное устройство имеет недостаточную точность и узкий частотный диапазон вследствие малой жесткости вала.

Целью изобретения является повышение точности и расширение частотного диапазона за счет повышения жесткости вала.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения крутящего момента, содержащее вал, токопроводящее кольцо и стационарную электромагнитную систему, включающую кольцевой магнитопровод, на котором навиты сигнальная обмотка и две встречные секции обмотки возбуждения, причем вал установлен внутри стационарной электромагнитной системы с возможностью вращения, введены два тензорезистора и дополнительное токопроводящее кольцо, при этом оба токопроводящих кольца выполнены разрезными, установлены вместе с тензорезисторами непосредственно на вал и концы каждого из них закорочены соответствующим тензорезистором.

На фиг. 1 изображена конструкция устройства; на фиг. 2 — схема подключения тензорезисторов.

Устройство для измерения крутящего момента содержит неявнополюсную магнитную систему с обмоткой 2 возбуждения и сигнальной обмоткой 3, два разрезных кольца 4 и 5,, тензорезисторы 6 и 7, подшипники 8 скольжения и -вал 9.

Магнитная система 1 установлена неподвижно, а вал 9 установлен внутри магнитной системы 1 с обеспечением возможности вращения в подшипниках 8.

Разрезные кольца 4 и 5 и тензорезисторы

6 и 7 установлены на вал 9 таким образом, что при скручивании вала сопротивление одного тензорезистора увеличивается, а другого -- уменьшается, при этом концы разрезных колец 4 и 5 закорочены тензорезисторами 6 и 7 соответственно.

Устройство работает следующим образом.

@иг 2

ВНИИПИ Заказ 230/34 Тираж 823 Подписное

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, .ул. Проектная, 4