Нагружатель крутящего момента б.ф.кочеткова

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕспуБЛик.. Ж 1828998 А1 (я)5 G 01 1 3/16

ГОСУДАРСТВЕ1+ОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ :-"„. :, : - -::-:К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4920545/10 (22) 21.03.91 (46) 23.07.93. Бюл. М 27 (75) Б.Ф.Кочетков (56) Авторское свидетельство СССР

М 1176188, кл. G 01 1 3/00, 1984.

Авторское свидетельство СССР

М 1779957, кл. 6 01 L 3/16; 1990.

18

77 (54) НАГРУЖАТЕЛЬ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА КОЧЕТКОВА Б.Ф. (57) Использование: контроль крутящего момента на вращающемся валу. Сущность изобретения: нагружатель крутящего момента содержит. установленный на основании (11) входной вал (1), который при помощи шарнира (2) связан с коромыслом (3), на концах которого с возможностью вращения установлены грузы (4), выполненные в виде усеченного конуса. Образующая боковой поверхности усеченного конуса находится в контакте с поверхностью диска 6, который установлен с возможностью поворота вокруг диаметральной оси на цапфах (7) в рамке (9), установленной с возможностью ограниченного углового поворота на шипу (10) вокруг оси, соосной входному валу (1), К диску прикреплен конец рычага (13} с линейной шкалой, на котором с возможностью перемещения установлен груз-противовес (15), а на конце размещена грузовая подвеска (21).

Диск (6) связан с регулятором Угла поворота (16), (17), (18), имеющим шкалу (23) нагрузок.

Оси грузов (4) совмещены с плечами своих коромысел (3), Образующие боковых конических поверхностей и линии осей грузов (4) пересека1отся в центральной точке шарнира (2) на оси входного вала(1), а плечи коромысла установлены под тупым углом относительно друг друга, 4 ил.

1828998

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для обеспечения возможности контроля крутящего момента на вращающемся валу.

Целью изобретения является повышение надежности за счет уменьшения износа грузов и диска и повышение нагруэочной способности, На фиг,1, 2, 3 представлен нагружатель крутящего момента в трех проекциях соответственно; на фиг. 4 — действие нагружателя крутящего момента.

Нагружатель крутящего момента (фиг.1, 2, 3) состоит из входного вала 1, на котором при помощи шарнира 2 установлено коромысло 3, несущее на своих концах инерционные грузы 4, имеющие воэможность свободно вращаться на концах коромысла, как на осях. На входном валу установлена сцепная муфта 5, которая служит для соединения этого вала с валом испытуемой машины. Инерционные грузы 4 находятся в постоянном контакте с диском 6, установленным соосно входному валу с возможностью поворота вокруг диаметральной оси на цапфах 7, которые при помощи втулок 8 шарнирно соединяют диск 6 с рамкой 9, на которой соосно входному валу установлен шип 10, размещенный во втулке основания

11. Рамка имеет возможность ограниченного углового поворота вместе с диском вокруг шипа. Шарнир 2. коромысла 3 расположен в плоскости, проходящей вдоль поверхности диска 6, для чего диск выполнен с центральным углублением 12, а.плечи коромысла в месте соединения с шарниром 2 расположены относительно друг друга под тупым углом,,На диске 6 закреплен рычаг 13, который расположен между ограничивающими поверхностями 14 основания. На рычаге нанесена линейная шкала нагрузок, градуированная в размерности крутящего момента и размещен груз-противовес 15 с возможностью управляемого перемещения вдоль рычага. Диск связан с регулятором угла поворота вокруг диаметральной оси, который имеет шарнирно присоединенную к диску штангу 16, подвижную в направлении оси входного вала 1, другой конец штанги при помощи шарнира связан с устройством по управляемому перемещению этой штанги восевом направлении,,которое может быть выполнено в виде винтовой пары, подвижное звено 17 которой связано со штангой, а неподвижное звено 18 размещено в основании 11 с возможностью управляемого вращения. С целью устранения пульсирующего характера в передаче момента на диск 6, применяются дополнительные инерционные грузы

55 наклонный диск, Сила давления грузов на диск имеет тангенциальную (касательную) составляющую, создающую момент относительно оси входного вала, величина которого зависит от угла наклона диска относительно оси и от массы вращающихся грузов, Величина этого угла может регулироваться, в том числе во время вращения грузов, при помощи регулятора угла поворота 16, 17; 18. Измерение величины момента производится при равновесном. положении

19, размещенные попарно на дополнительных коромыслах 20, установленных с возможностью поворота на стержнях основного коромысла 3 (показаны только на

5 фиг,2), На конце рычага размещена грузовая подвеска 21 для съемных грузов. На подвижном звене 17 винтовой пары, входящей в регулятор угла поворота диска, установлена стрелка 22, совмещенная с неподвижной

"0 шкалой 23. показывающей величину наклона диска, которая определяет передаваемую нагрузку. Расположенные на коромысле грузы 4, 19 могут быть съемными и иметь разную массу (при одинаковой массе диаметрально расположенных парных грузов). Для удержания грузов на концах коромысел применяются замки или стопора

24 любого устройства. Основные 4 и дополнительные 19 грузы выполнены в виде усе20 ченного конуса, у каждого из которых образующая линия боковой поверхности, обращенная в сторону диска, находится в контакте с поверхностью диска по всей своей длине, высота конуса является осевой линией груза, совмещенной со стержнем коромысла 3 или 20, а линия высоты и линии, образующие боковую коническую поверхность, пересекаются в одной точке, совмещенной с центром шарнира 2 коромысла 3, 30 расположенным на осевой линии входного вала 1. Плечи коромысла 3 в месте соединения с шарниром 2 расположены относительно друг друга под тупым углом.

Нагру>катель крутящего момента рабо35 тает следующим образом.

При помощи регулятора угла поворота

16, 17, 18 диск 6 ставится в наклонное положение относительно оси входного вала 1.

Вал испытуемой машины посредством

40 сцепной муфты 5 соединяется с входным валом. При вращении входного вала 1 коромысло 3 обкатывает грузы 4, 19 по поверхности наклонного диска, обеспечивая циклическое их приближение к оси враще45 ния и последующее удаление от оси. Вращающееся коромысло с грузами под действием центробежных сил стремится занять положение в плоскости, перпендикулярной оси вращения, чему препятствует

1828998

08. 3 рычага 13 между ограничивающими поверхностями 14 основания. Величина момента определяется положением груза-противовеса 15 на рычаге 13, что измеряется посредством линейной шкалы нагрузок, и массой съемных грузов на грузовой подвеске 21. Произведение веса этих грузов на плечо относительно оси входного вала 1 определяет величину крутящего момента, приложенного к этому валу. Следовательно, нагружатель крутящего момента работает как моментомер, показывающий непосредство величину момента путем прямого измерения во время вращения входного вала.

Диапазон измерений регулируется в ходе измерений путем изменения наклона диска

6, а также установкой разных по массе инерционных грузов 4, 19 на коромыслах 3, 20 при подготовке нвгружателя к работе. Выполнение грузов 4, 19 в виде усеченных конусов и определенная их установка на коромыслах, указанная в приведенном выше описании устройства, обеспечивает силовое взаимодействие грузов и диска по линии, что уменьшает удельное давление грузов на диск, а следовательно, позволяет повысить нагрузочную способность нагружателя крутящего момента с одновременным уменьшением износа грузов и диска.

Расположение шарнира 2 коромысла 3 в плоскости, проходящей вдоль поверхности диска 6 исключает возможность перемещения грузов в радиальном направлении по поверхности диска, что уменьшает потери на трение, а также снижает износ грузов и диска.

Формула изобретения

Нагружатель крутящего момента, содер5 жащий входной вал, установленный с возможностью вращения на основании, связанный с регулятором угла поворота и со шкалой нагрузок диск, который установлен с возможностью поворота вокруг его диаметральной

10 оси в рамке, установленной на основании с возможностью ограниченного углового поворота вокруг оси, соосной с входным валом, один конец которого шарнирно связан с коромыслом, на концах которого с возмож15 ностью вращения установлены поджатые к диску грузы, а также грузовую подвеску, связанную с одним концом рычага с линейной шкалой, на котором с возможностью перемещения установлен груз-противовес, 20 отличающийся тем, что, с целью повышения надежности за счет уменьшения износа грузов и диска и повышения нагрузочной способности, каждый груз выполнен в виде усеченного конуса, образую25 щая боковой поверхности которого установлена в контакте с поверхностью диска, а его ось совмещена с плечом коромысла и пересекается с образующей боковой поверхности усеченного конуса в точке, совмещенной с

30 центром шарнира коромысла, расположенным на пересечении оси входного вала и плоскости, проходящей вдоль поверхности диска, причем плечи коромысла установлены под тупым углом друг к другу.

1828998

Ю

Фиг. 3

Составитель Б. Кочетков

Техред М,Моргентал Корректор А. Козориз

"Редактор

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

Заказ 2474 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыиям при ГКНТ СССР

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