Устройство для измерения крутящего момента
СОЮЗ СОВЕТСКИ1(СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (19) (ll) „g 4 с 01 L 3/14
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОткРытий (21) 3814015/24-10 (22) 19.11.84 (46) 30.07.86. Бюл. Ф 28 (71) Институт торфа АН БССР и Центральное конструкторское бюро с опытным производством АН БССР (72) М.А.Гатих, Н.М..Солодухо и И.В.Лагацкий (53) 531.781(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Ф 89179, кл. С 01 Ь 3/14, 1950.
Юдин В.А. Механизмы приборов.
Справочник. М., 1952, с. 274. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА (57) Изобретение относится к силоизмерительной технике и позволяет расширить диапазон измерения крутящего момента. Для этого на полувалу 3 между опорным фпанцем 5 и установленной с возможностью осевого перемещения полумуфтой 6 размещена пружина 23 с жесткостью, на порядок выше жесткости измерительной пружины 21, благодаря чему она не оказывает влияния на характеристику тракта измерения крутящего момента, а используется при работе устройства в дополнительном измерительном диапазоне. Электрический переключатель 25 с нажимным элементом 27 и роликом 28 при контакте с торцовой поверхностью полумуфты
6 посыпает во внешнюю цепь сигнал о достижении установленного предельного значения крутящего момента, à ограничитель деформации в виде втулки
22 блокирует измерительную пружину
21 от перегрузок. 5 ил.
1247696 . °
Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения крутящего момента, например, на валу протокочувствительной крыльчатки массовых расходомеров сыпучих материалов или в других механизмах а ведущим и ведомым валами.
Целью изобретения является расширение диапазона измерения.
На фиг.1 схематически изображено предлагаемое устройство, разрез; на фиг.2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг.3разрез H-Б на фиг.2; на фиг.4 — сочленение предлагаемого устройства с испытуемым механизмом; на фиг.5— разрез В-В на фиг.4.
Устройство для измерения крутящего момента содержит корпус 1, в котором соосно установлены два полувала
2 и 3. На полувалу 2 закреплена одна полумуфта 4. На полувалу 3 установлен опорный фланец 5 и вторая полумуфта 6. Между полумуфтами 4 и 6 установлена каретка 7, включающая в свой состав крестовину 8, опорные ролики 9 и корпус, выполненный в виде двух полых цилиндров 10 и 11, соединенных посредством фланца 12 со штоком 13.
Крестовина 8 (фиг.2 и 3) одной. своей осью 14 через подшипники 15 установлена на цилиндре 1О корпуса каретки 7, а другая ось 16 крестовины 8 снабжена роликами 17, которые введены в зацепление с кулачками 18. винтового профиля, выполненными в первой полумуфте 4. Опорные ролики 9 установлены на цилиндре 11 корпуса каретки 7 и введены в зацепление с прямыми пазами 19, выполненными во второй полумуфте 6, на которой смонтирован узел 20 натяжения.
Между узлом 20 и фланцем 12 корпуса каретки 7 установлена измерительная пружина 21, Шток 13 корпуса каретки
7 введен в ограничитель деформации измерительной пружины 21, выполненный на второй полумуфте 6 в виде втулки 22. При этом вторая полумуфта 6 установлена на полувалу 3 с возможностью осевого перемещения, а ,между ней и опорным фланцем 5 установлена дополнительная пружина 23, жесткость которой на порядок выше жесткости измерительной пружины 21.
На корпусе 1 смонтированы пре,образователь 24 линейного перемеще10
40 ния и конечный выключатель 25, которые соединены с соответствующими нажимными элементами в виде подпружиненных рычагов 26 и 27, снабженных роликами 28. При этом ролик 28 рычага 26 установлен на фланец 12 корпуса каретки 7, а ролик 28 рычага 27 установлен с обеспечением возможности взаимодействия с торцовой поверхностью 29 второй полумуфты 6.
Устройство для измерения крутящего момента работает следующим образом.
При наличии скручивающего момента между полувалами 2 и 3 ролики
17 крестовины 8 набегают на винтовые профили кулачков 18 полумуфты, что приводит к осевому перемещению корпуса каретки 7, которое регистрируется преобразователем 24 линейного перемещения. Величина осевого перемещения корпуса каретки 7 функционально зависит от величины крутящего момента, профиля кулачков 18 и жесткости измерительной пружины 21.
Возникающее при сжатии измеритель,ной пружины 21 осевое усилие замыкается на корпус через кинематическую цепочку, включающую дополнительную пружину 23, однако вследствие своей высокой жесткости она не оказывает практического влияния на характеристику тракта измерения крутящего момента во всем рабочем диапазоне измерения.
При сжатии измерительной пружины
21 опорные ролики 9 каретки 7 перемещаются по прямым лазам 19 во второй полумуфте 6 и предотвращают угловой разворот корпуса каретки 7 относительно полувала 3.
При нагружении полувалов 2 и 3 крутящим моментом, превьппающим верхнее значение основного рабочего-измерительного диапазона, фланец 12 корпуса каретки 7 упирается во втулку
22 второй полумуфты 6 и блокирует измерительную пружину 21 от перегрузок. При этом каретка 7 перемещается в осевом направлении вместе с второй полумуфтой 6, сжимая дополнительную пружину 23. Устройство начинает работать на дополнительном измерительном диапазоне. Когда крутящий момент достигает. такого значения, при котором торцовая поверхность 29 второй полумуфты 6 входит в соприкосновение с роликом 28, последний через подпру3 1 жиненный рычаг 26 воздействует на конечный выключатель 25, который срабатывает и посылает во внешнюю цепь .сигнал о достижении установленного предельного значения крутящего, момента. Этот сигнал может быть использован, например, для отключения привода 30 (фиг.4 и 5), что предотвращает поломку исполнительного механизма, например крыльчатки 31 массового рас-. ходомера 32. При исчезновении перегрузочного момента торцовая поверхность:29 второй полумуфты 6 отодвигается от ролика 28 и конечный выключатель 25 вновь включает привод 30. формула изобретения
Устройство для измерения крутящего момента, содержащее две полумуфты, корпус, в котором соосно установлены два полувала, на одном из которых закреплена первая полумуфта, а на друroM — вторая.и выполнен опорный фланец, каретка с роликами, одни из которых введены в зацепление с кулачками винтового профиля, выполненными в первой полумуфте, а другие — с прямы247696 ми пазами, выполненными во второй полумуфте, сопряженной с кареткой по цилиндрической поверхности скольжения, соосной полувалам, систему регистрации осевого положения каретки, смонтированную на корпусе, и измерительную пружину, установленную соосно полувалам, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью расширения
10 диапазона измерения крутящего момента, в него введены дополнительная пружина с жесткостью, на порядок превышающей жесткость измерительной пружины, и электрический выключа1 тель с нажимным элементом, установленный на корпусе с обеспечением взаимодействия нажимного элемента с второй полумуфтой, крепление которой на. другом полувалу выполнено с
2О. возможностью осевого перемещения, при этом дополнительная пружина установлена на другом полувалу между опорным фпанцем и второй полумуфтой, снабженной ограничителем деформации измерительной пружины, размещен- ной между второй полумуфтой и кареткой.
Фиа 3
1247696
Фиг. 5
Составитель А.Амаханов
Редактор Л;Веселовская Техред О.Гортвай Корректор С.Шекмар
Заказ 4114/40
Тираж 778 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по. делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
