Устройство для измерения крутящего момента

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для первичных двигателей внутреннего сгорания, приводящих в действие мелиоративные, подъемно-транспортные, сельскохозяйственные и другие машины, предъявляющие повышенные требования к точности поддержания заданного скоростного режима в условиях переменных нагрузок их работы. Цель изобретения - повышение точности и надежности. В устройстве втулки 1 и 5 связаны жестко болтами 4. Втулка 5 соединена с выходным валом с помощью шарико-винтовой пары 7. Устройство позволит исключить аварии в силовом приводе и уменьшить гидравлическое демпфирование. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 D 3/00

6МВВЗИ4;" цЦ <. . Т@. („., ",;,,;;,ü

БИБЛИО с-г".- J

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4631350/24-24 (22) 04.01.89 (46) 23.12.90. Бюл. М 47 (75) А.М. Божок, H.Н. Клевцов, В.Ф. Понедилок и А.Д. Божок (53) 621.525 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР йк 1451654. кл. G 05 D 13/02, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА (57) Изобретение относится к машинострое-. нию и может быть использовано для первичных двигателей внутреннегО сгорания, „„ К „„1615548 А1 приводящих в действие мелиоративные, подъемно-транспортные. сельскохозяйственные и другие машины, предъявляющие повышенные требования к точности поддержания заданного скоростного режима в условиях переменных нагрузок их работы.

Цель изобретения — повышение точности и надежности. В устройстве втулки 1 и 5 связаны жестко болтами 4. Втулка 5 соединена с выходным валом с помощью шарико-винтовой пары 7, Устройство позволит исключить аварии в силовом приводе и уменьшить гидравлическое демпфирование. 2 ил.

1615548

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано преимущественно для первичных двигателей внутреннего сгорания (например, дизелей), турбин, приводящих строительные, мелиоративные, подъемно-транспортные, сельскохозяйственные и другие мобильноэнергетические машины, содержащие силовой трансмиссионный период и предъявляющие повышение требования к точности поддержания заданного скоростного режима в условиях переменных нагрузок их работы.

Целью изобретения является повышение точности и надежности.

На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства; на фиг, 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Устройство содержит втулку 1, связанную с входным валом 2 посредством нескольких шариковых продольных шпонок (шариков) 3 с возможностью перемещения ее вдоль оси вала. На периферии ведущей части симметрично выполнены отверстия с установленными в них стяжными болтами 4, жестко соединяющими ее с втулкой 5, Последняя соединена с выходным валом 6 через винтовую передачу 7, а также снабжена осевой цилиндрической полостью, в которой установлен поршень гидравлического демпфера 8. Шток поршня одним концом проходит через крышку 9, прикрепленную посредством винтов 10 к втулке 5, и жестко связан резьбовым соединением с входным валом 2. На резьбовом участке штока установлены шайба 11, которая удерживает от выпадания шарики 3, и гайка 12, прижимающая шайбу 11 к торцу вала 2. Противоположный конец штока проходит через осевое отверстие во втулке 5 и свободно установлен в осевом отверстии выходного вала 6.

Рабочая жидкость из одной полости гидравлического демпфера в другую перетекает через отверстия, имеющиеся в поршне демпфера. Утечка жидкости B соединениях крышка — шток и ведомая часть — шток предотвращается соответственно установленными в эти соединения уплотнениями

13 и 14, На реэьбовом участке выходного вала 6 установлена регулировочная гайка 15, в которую через седло 16 упирается один конец восстанавливающей пружины 17, противоположный ее конец через упорный подшипник 18 упирается во втулку 5, На втулке 5 установлен элемент 19 съема нагрузки, с которым посредством шарнира 20 связана средней точкой вилка 21.

Один конец вилки 21 связан с неподвижной опорой 22, а другой конец через тягу 23

50 шарнирно соединен с подвижным фланцем

24 приемного сильфона 25, который перемещается в неподвижной направляющей 26, жестко связанной с неподвижным фланцем 27.

Рассмотрим принцип действия устройства на примере наиболее характерных режимов работы дизельного двигателя: установившегося; резкого (мгновенного) сброса нагрузки; резкого (мгвновенного) наброса нагрузки; плавного изменения нагрузки, Данному скоростному режиму соответствует определенный нагрузочный режим, обусловленный сопротивлением рабочего оборудования приводимой машины. Поэтому в определенном установившемся режиме втулка 5 благодаря податливости восстанавливающей пружины 17 получает угловое смещение относительно своего первоначального положения, в результате чего жестко связанные между собой втулки 1 и 5, преодолевая сопротивление пружины 17 (имеется в виду, что в рассматриваемом случае дизель работает на регуляторном участке скоростной характеристики), смещаются влево. Совместно с втулкой 1 влево также смещается элемент съема нагрузки и связанная с ним средней точкой вилка 21. При этом верхний конец вилки 21, смещаясь влево, через тягу 23 воздействует на подвижный фланец 24 приемного сильфона 25, повышая в нем давление рабочей жидкости.

В случае резкого сброса нагрузки крутящий момент в соединительном устройстве вообще, а на втулке 5 в частности резко исчезает, тогда втулка 5 благодаря шариковой винтовой паре под воздействием восстанавливающей пружины 17 через упорный подшипник 18 резко перемещается вправо, перемещая жестко связанную с ней втулку 1, которая также перемещает элемент 19 съема нагрузки и вместе с ним шарнир 20, вилку 21 и через соединенную с ней тягу 23 подвижный фланец 24 вправо, образуя при этом в сильфоне 25 разрежение.

При резком набросе внешней нагрузки в соединительном устройстве, следовательно, на втулке 5 резко возникает крутящий момент. Тогда втулка 5 под воздействием резко возникающего крутящего момента несколько тормозится и благодаря податливости восстанавливающей пружины 17 и винтовой шариковой паре через упорный подшипник 18 резко перемещается влево, перемещая жестко связанную с ней втулку

1, которая также перемещает элемент 19 съема нагрузки и вместе с ним шарнир 20, вилку 21 и через соединенную с ней тягу 23 подвижный фланец 24 влево, повышая при этом давление в сильфоне 25.

1615548

А-4

Составитель И. Яковенко

Техред М.Моргентал Корректор Н. Ревская

Редактор Е. Папп

Заказ 3980 Тираж 457 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, .101

В случае плавного изменения (увеличения) нагрузки крутящий момент, проходящий через соединительное устройство, а также момент, задерживающий втулку 5, изменяется медленно. При этом благодаря податливости восстанавливающей пружины

17 и наличию шариковой винтовой пары втулка 5 под воздействием медленно изменяющегося момента будет также медленно перемещаться влево, одновременно перемещая втулку 1, а через нее элемент 19 съема нагрузки, шарнир 20, вилку 21 и тягу

23, подвижный фланец 24 в сторону сжатия приемного сильфона 25, медленно повышая в нем давление рабочей жидкости.

Использование устройства для измерения крутящего момента позволит повысить точность поддержания заданного скоростного режима первичных двигателей, например дизелей, приводящих различные машины и агрегаты с повышенными требованиями к точности регулирования их угловой скорости, благодаря изъятию в гидромеханическом соединительном устройстве источников и причин генерирования высокочастотных колебаний, а также за счет повышения чувствительности измерииля нагрузки заменой трения скольжения трением качения; повысить выходную мощность двигателя за счет поддержания в переходном процессе его более стабильной, лишенной колебаний, угловой скорости; уменьшить материалоемкость за счет уменьшения габаритов гидромеханического соединительного устройства; повысить долговечность и надежность благодаря исключению колебаний его подвижных деталей

5 путем изъятия гибких соединительных тяг; полностью исключить аварии в силовом приводе, имеющие место в известных регуляторах от возможного разрыва гибких тяг; повысить чувствительность предлагаемого

10 устройства путем обеспечения сравнительно меньшего, чем у известного, гидравлического демпфирования и тем самым увеличить эффективность действия дополнительного регулирующего импульса по на15 грузке.

Формула изобретения

Устройство для измерения крутящего момента, содержащее элемент съема нагрузки, кинематически связанный с вход20 ным валом, и выходной вал, соединенные через соединительное звено, выполненное в виде установленных на валу двух связанных между собой втулок, при этом одна из втулок соединена с одним из валов посред25 ством шарниров, расположенных в боковой расточке этого вала, а в осевой расточке этой втулки установлен гидравлический демпфер, шток которого жестко связан с другой втулкой. о т л и ч а е щ е е с я тем, что, 30 с целью повышения точности и надежности, втулки соединены между собой жестко и одна из втулок соединена с другим валом с помощью шарико-винтовой передачи.