Датчик крутящего момента

 

1. ДАТЧИК КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА , содержащий жестко закрепленную на приводном валу втулку, на которой установлен шкив, связанньй с ней упругими чувствительными элементами. и исполнительньй механизм с контактным элементом, отличают и йс я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности датчика, он снабжен толкателем, расположенным соосно с валом и связанным с втулкой винтовой передачей и со шкивом шпоночным соединением, а контактный элемент установлен соосно с валом с возможностью контакта с толкателем . 2.Датчик по п. 1, отличающийся тем, что на торце толкателя установлен на подшипнике качения подпятник. 3.Датчик по п. 1, отличаюV щийся тем, что, с целью упрощения настройки датчика, он снабжен закрепленной на шкиве поворотной эксцентриковой втулкой, связанной с упругими чувствительными элементами.

СООЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН ае (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТКОЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ i TA cPr в q и.

Ййл. ;- fj ЩА

1 (21) 3396 736/18-24 (22) 15. 02. 82 (46) 15.08.84. Бюл. Ф 30 (72) Ф.Н.Абрамов (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия

Великой Октябрьской социалистической р ев олюции (53) 621. 316. 718 (088.8) (56) 1. Патент США М - 3136098, кл. 51-165. 92, опублик. 1964.

2. Михельсон В.Н. Автоматическое управление шлифованием. М., Иашиностроение", 1975, с. 183-185 (прототип). (54)(57) 1. ДАТЧИК КРУТЯЩЕГО ИОИЕН—

ТА, содержащий жестко закрепленную на приводном валу втулку, на которой установлен шкив, связанный с ней упругими чувствительными элементами, зш G 05 D 17/00; G 01 Ь 5/26 и исполнительный механизм с контактным элементом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности датчика, он снабжен толкателем, расположенным соосно с валом и связанным с втулкой винтовой передачей и со шкивомшпоночным соединением, а контактный элемент установлен соосно с валом с возможностью контакта с толкателем.

2. Датчик по и. 1, о т л и ч а ю— щ н и с я тем, что на торце толкателя установлен на подшипнике качения подпятник.

3. Датчик по п. 1, о т л и ч а ю- I шийся тем, что, с целью упрощения настройки датчика, он снабжен закрепленной на шкиве поворотной эксцентриковой втулкой, связанной с упругими чувствительными элементами .

1108403

Изобретение относится к измери.— тельно-преобразующим устройствам и может быть применено в системах автоматического управления металлорежущими станками. 5

Известны датчики .крутящего момента, в которых специальная кольцевая пружина передает крутящий момент с вала электродвигателя на шкив кпиноременной передачи 11 3. 10

Жесткость пружины рассчитана на передачу момента холостого хода. При соприкосновении круга с изделием происходит увеличение крутящего момента на валу электродвигателя, что 15 приводит к повороту шкива на некоторый угол относительно вала и к замыканию вмонтированного в шкив электроконтактного датчика, выдающего сигнал на переключение быстрого под- 20 вода шпифовальной бабки на рабочую подачу.

Однако известный дат ик сложен по конструкции и недостаточно надежен в работе из-за наличия встроенного у во вращающееся измерительное устройство.электроконтактного преобразователя сигнала, требующего применения подвижного токоподводящего контакта с соответствующей токоизоляцией его от измерительного устройства. Кроме того, применение электроконтактного преобразователя сигнала не позволяет использовать указанные датчики в системах автоматического управления .металлорежущими станками.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является датчик крутящего момента, содержащий механическое. измерительное устройство, включающее жестко закрепленную на хвостовике шпинделя втулку и свободно сидящий на ней шкив, связанные между собой упругими элемен- тами и встроенные в шкив два электрических преобразователя сигнала, 1 передатчик, антенное устройство

Однако такой датчик крутящего момента характеризуется сложностью конструкции и недостаточной надежностью в работе из-за наличия встроенных во вращающееся измерительное устройство передатчика, антенного устройства, стабилизатора напряжения и электрических преобразова55 телей сигнала, что вызывает необходимость применения подвигни о токоподводящего контакта, требующего соответствующей токоиз 1чяцшi и BFio сящего. существенные погрешности в выходной электрический сигнал. Кроме того, конструкция такого датчика не позволяет использовать гидравлические и пневматические преобразователи сигналов (дроссельные, струйные и др.).

Целью изобретения является упрощение и повышение надежности датчика.

Поставленная цель достигается тем, что датчик крутящего момента содержащий жестко закрепленную на приводном валу втулку, на которой установлен шкив, связанный с ней упругими чувствительными элементами, и исполнительный механизм с контактным элементом, снабжен толкателем, расположенным соосно .с ва-лом и связанным с втулкой винтовой передачей и со шкивом — шпоночным соединением, а контактный элемент установлен соосно с валом с возможностью контакта с толкателем.

На торце толкателя установлен на подшипнике качения подпятник, а на шкиве закреплена поворотная эксцентриковая втулка, связанная с упругими чувствительными элементами .

На фиг. 1 показан датчик с электрическим преобразователем сигнала индуктивного типа, разрез; на фиг. 2разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3— вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 — датчик с гидравлическим преобразователем сигнала дроссельного типа.

Датчик крутящего момента (фиг.1) состоит из втулки 1, насаженной на вал 2 приводного двигателя со шпонкой 3. Шкив 4 клиноременной передачи свободно, установлен на втулке с помощью подшипников качения 5.

На торце шкива жестко закреплена направляющая втулка 6, в отверстии которой установлен толкатепь 7, свободно перемещающийся вдоль оси втулки и ограниченный от углового поворота относительно втулки и шкива шпонкой 8. С одного конца толкатель имеет винтовое соединение с втулкой 1, с другого конца в толкатель встроен на подшипнике качения 9 подпятник 10. На цилиндрическую поверхность шкива надета поворотная эксцентриковая втулка 11 с эксцентрическими поверхностями которой соприкасаются плунж»ры 12 (фиг.2), входящие в отверстия г .шкив». Иеж:1у плунжерами и вту. кой 1 вставлены

3 11 чувствительные элементы 13 (фиг. 2), через которые передается крутящий момент от вала. двигателя к шкиву.

Эксцентриковая втулка 11 фиксируется относительно шкива в требуемом положении с помощью винтов 14 (фиг. 3).

Исполнительные механизмы 15 (фиг. 1) или 16 (фиг. 4) с контактными элементами 17 жестко закреплены вне вращающегося измерительного устройства и имеют связь с толкателем 7 через подпятник 10.

Датчик работает следующим образом

Предварительно настраивают измерительное устройство на передачу требуемого крутящего момента с помощью эксцентриковой втулки 11. При передаче крутящего момента от вала приводного двигателя к шкиву происходит деформация чувствительных элементов 13, что приводит к относительному угловому перемещению втулки 1

08403 4 и шкива 4, преобразуемому с. помощью резьбового соединения втулки 1 с толкателем 7 в осевое перемещение последнего. Толкатель воздействует через подпятник 10 на исполнительный механизм 15 или 16, вырабатывающий требуемый выходной сигнал.

Предлагаемый датчик крутящего

t0 момента обладает более простой конструкцией и повышенной надежностью работы благодаря установке преобразо-. вателя сигнала вне вращающегося измерительного устройства и исключению подвижного токоподводящего контакта, передатчика, антенного устройства и стабилизатора напряжения.

Применение датчика в системах автоматического управления металлор0 режущими станками существенно упрощает конструкцию систем, снижает стоимость их изготовления и повьппает надежность из работы.

1108403

Составитель Н. Гондаксазова

Редактор Л. Веселовская Техред M. Tenep Корректор А.Тяско

Заказ 58á3/33 Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал 1ШП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4