Гидравлический тормозной моментомер

 

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ТОРМОЗНОЙ МОМЕНТОМЕР, содержащий регулируемый тормозной элемент, выполненный в виде балансирно установленного в опорах плиты полого статора и размещенного в нем с зазором ротора, подводящий и отводящий гидроприводы и силоизмеритель, о. т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения точности измерения путем исключения тормозящего действия подвижных гидропроврдов на статор и устранения кавитации тормозной жидкости, в него введен неподвижно установленный на плите полый корпус, в котором размещен тормозной элемент, а статор снабжен расположенньми противоположно друг другу сквозными пазами забора ,и сброса тормозной жидкости, причем гидропроводы соединены с корпусом, а внутренняя 9 встречная направлению вращения ротора кромка паза-забора и внутренняя по направлению вращения ротора кромка паза сброса выгюлнены фасонными с «вогнутым профилем радиусом 0,3-0,35 радиуса ротора.

ае al) СОЮЗ СООЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

Д . эзар С01 Ь 320 4»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ j, .

К ABTOPCHOlVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О ОСУДАРСТБЕНН) )Й НОМИТЕТ CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3439894/18-10; 3615159/18-10 (22) 18.05.82 (46) 15.10.84. Вюл. В 38 (72) В.Н.Вьюнышев, В.Н.Матвеев, Н.Ф.Мусаткин, Н.Т.Тихонов и А.М.Шевырин (71) Куйбышевский ордена Трудового

Красного Знамени авиационный институт им. С;П.Королева (53) 531.781(088.8) (56) 1. Одинец С.С. и др. Средства измерения крутящего момента. М., "Машиностроение", 1977, с. 11-12.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 216322, кл. С 01 L 3/20, 04.06.66 (прототип).. (54)(57) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ТОРМОЗНОЙ

МОМЕНТОМЕР, содержащий регулируемый тормозной элемент, выполненный в виде балансирно установленного в опорах плиты полого статора и размещенного в нем с зазором ротора, подводящий и отводящий гидроприводы и силоизмеритель, о. т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения путем исключения тор" мозящего действия подвижных гидропро" водов на статор и устранения кавитации .тормозной жидкости, в него введен неподвижно установленный на плите: полый корпус ° в котором размещен тормозной элемент, а статор снабжен расположенньвеи противоположно друг другу сквозными пазами забора и сброса тормозной жидкости, причем гндропроводы соединены с корпусом, а внутренняя встречная направлению вращения роторами кромка паза забора и внутренняя по направлению вращения ротора кромка паза сброса выполнены фасонными с . вогнутым профилем радиусом 0,3-0,35 радиуса ротора. И

11188

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь-. зовано для измерения крутящего момента на валу малоразмерных двигателей, преимущественно микротурбин. 5

Известен гидравлический тормозной моментомер, содержащий один или несколько закрепленных на валу дисков, размещенных между дисками, связанными с балансирно подвешенным стато- 10 ром f1) .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является гидравлический тормозной моментомер, содер- 15 жащий регулируемый тормозной элемент, выполненный в виде балансирно установленного в опорах плиты полого статора и размещенного в нем с зазором ротора, подводящий и отводящий гидроприводы и силоизмеритель (2j .

Недостатком данных моментомеров является низкая точность измерения, обусловленная тормозящим действием подвижных гидроприводов, а .также возникновением .кавитации тормозной жидкости при некоторых режимах работы.

Цель изобретения — повышение точности измерения путем исключения тормозящего действия подвижных гидроприводов на статор и устранения кавитации тормозной жидкости.

Указанная цель достигается тем, что в моментомер, содержащий регулируемый тормозной элемент, выполненный в виде балансирно установленного в опорах плиты полого статора и размещенного в нем с зазором ротора, подводящий и отводящий. гидропро- 4 воды и силоизмеритель введен неподвижно установленный на плите полый корпус, в котором размещен тормозной элемент, а статор снабжен расположенными противоположно друг другу сквозными пазами забора и сброса тормозящей жидкости, причем гидроприводы соединены с корпусом, а внутренняя встречная направлению вращения ротора кромка паза забора и внутрен50 няя по направлению вращения ротора кромка паза сброса выполнены фасонными с вогнутым профилем радиусом

0,3-0,35 радиуса ротора.

На фиг. 1 изображен моментомер, 55 общий вид в разрезе; на фиг. 2— разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3— разрез Б-Б на фиг. 1 (с видом на

77 2 балансирную опору); на фиг. 4 — вид ,по стрелке В иа фиг. 1.

Гидравлический тормозной моментомер (фиг.1-4) содержит плиту 1, к которой при помощи стоек 2 крепится неподвижный корпус 3. Внутри корпуса располагается тормозной элемент, состоящий из ротора 4 и полого статора

5. Толщина последнего равна 0,2 К где R> — радиус ротора.

В статоре 5 выполнены расположенные противоположно друг другу прямоугольные сквозные пазы забора 6 и сброса 7 тормозной жидкости (фиг. 4).

Длина паза равна длине Ерщ ротора, а ширина составляет 0,4 К, Размеры длины паза и его ширины определяются исходя из требуемой величины тормозной мощности и диапазона ее регулирования. !

Для устранения кавитации тормозной жидкости в зазоре между ротором и статором внутренняя встречная направлению вращения кромка паза забора и внутренняя по направлению вращения ротора кромка паза сброса выполнены фасонными с вогнутым профилем, соответственно радиусами К „ и К ы„ равными (0,3-0,35) R

Центры радиусов RB» H Кзы» рас .положены в плоскости, перпендикулярНоН оси моментомера, на линии, соеди-; няющей ось статора 5 и вершины срезаемых кромок (фиг. 2). Глубина срезания кромок равна 0,1 К щ . ,Величина радиального .зазора дг между статором и ротором для получения максимально возможной тормозной мощности должна выбираться минимальной. Минимальное же значение д r определяется радиальным биением в подшипниках балансирной опоры и точностью центровки ротора 4 относительно статора 5.

Например, для диапазона тормозных мощностей (3 — 7) кВт величина д г составляет 0,01 К

Укаэанные диапазоны для радиусов К „ и R . объясняются следующим образом.

Еык

При радиусе меньше 0,3 К,, ухудшаются условия прокачки жидкости через тормозной элемент из-за увеличения гидравлического сопротивления в пазах забора и сброса. Увеличение радиуса срезания способствует уменьшению гидравлического сопротивления, однако при радиусе больше 0,35 К,„ интенсивно возрастает поверхность трения

3 .1118 в тормозном элементе в области среза, Последнее обстоятельство приводит к уменьшению тормозной мощности, что нежелательно.

Ротор 4 соединен с валом испытыва-.

\ емого двигателя, помещенного в технологическом корпусе 8.

Статор 5 установлен на пустотелом валу 9. Шплинтом 10, проходящим через пазы вала 9, статор 5 соединен с 10 . осью 11, расположенной внутри вала 9.

Такое соединение позволяет зафиксировать статор 5 в окружном направлении относительно вала 9, а в осевомперемещать.статор 5 при помощи оси 11 1 в пределах длины пазов вала 9.

Вал 9 установлен в двух опорах.

Одной опорой служит подшипник 12, установленный в корпусе 3 и зафиксированный в осевом направлении, а щ другой — балансирная опора, состоящая из трех подшипников (фиг. 3). На двух нижних подшипниках 13 и 14 лежит вал 9.. Последний прижимается к нижним подшипникам 13 и 14 верхним под- 2 шипником 15, установленным на эксцентричной оси 16.

На валу 9.установлено коромысло 17 с противовесом 18 и стрелкой 19.

На концах коромысла 17 расположены чашки 20 весов, предназначенные для размещения уравновешивающих грузов.

Подводящий 21 и отводящий 22 гидропроводы, присоединенные к корпусу 3, служат для организации прокачки жидкости через моментомер.

Герметизация полости корпуса осуществляется при помощи системы лабиринтных уплотнений, прокладок и откачивающих канавок.

Моментомер работает следующим образом.

Жидкость подается в полость корпуса 3 по подводящему гидропроводу 21, откуда через заборный паэ 6 статора 5 45 засасывается в зазор между ротором 4 и статором 5. При этом слой жидкости, прилегающий к ротору 4, вовлекается им во вращательное движение и приобретает момент количества движения, равный !

877 4 крутящему моменту на валу испытываемого двигателя. Момент количества движения передается на статор 5, а затем по валу 9 на коромысло 17, где заме- ряется по ноль-методу с помощью разновесок, устанавливаемых на чашки

20 весов. В то же время конструкция моментомера позволяет замерять момент и другими методами.

В слое жидкости между статором 5 и ротором 4, при вращении последнего, происходит сдвиг, подобный сдвигу масляной пленки в подшипниках скольжения. Тепло, выделяющееся в результате работы трения, отводится с жидкостью через паз 7 сброса. При подходе к последнему вращающейся жидкости часть ее направляется срезом паза на другую стенку, ударяется в нее и сбрасывается в нижнюю часть полости неподвижного корпуса 3, откуда отводится по патрубку 22.

Регулирование тормозного элемента осуществляется путем изменения длины жидкого слоя между ротором- 4 и статором 5 вследствие перемещения последнего относительно ротора 4 в осевом направлении. При этом перемещение осуществляется с помощью оси 11, которая связана со статором 5 посредством шплинта 10.

Иоментомер обеспечивает высокую чувствительность (до уровня 10 Н.м) при тормозной мощности 3-7 кВт в час-..

-1 тотах вращения (12-30) 103 мин

Устранение тормозного воздействия гидропроводов на качающуюся часть моментомера посредством заключения тормозного элемента в полость неподвижного корпуса и выполнение пазов забора и сброса специальной формы, обеспечивающих интенсивное засасывание и сброс тормозной жидкости, а следовательно, прокачивание расхода жидкости, необходимого для устранения вскипания ее в зазоре, позволяет резко повысить точность измерения крутящего момента на валу испытываемого двигателя.

1118877

1118877

A-A

g (<7 C><)5

ФМФ 4

Составитель Г. Целибеев

Редактор Ю. ковач Техред Л.Иикеш

Корректор О.Луговая

Тирак 822

Заказ 7442/29

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППН "Патент", г. Уагород, ул. Проектная, 4