Патент ссср 415521

 

! вйт

ОПИСАНИЕ

ИЗОЫ Ет Е Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено ЗОХ111.1971 (№ 1692867/18-10) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 15.11.1974. Б|оллстень . е 6

Дата опубликования описания 29Х11.1974

М. Кл. G 011 3110

Государственный комитет а!оаета 1йииистроа СССР по делам изооретений и открытий

УДК 531.781(088.8) Авторы изобретения

И. В. Коробочкин, О. В. Кульков и Ю. П. Князев

Агрофизический научно-исследовательский институт

Заявитель

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ РОТАЦИОННЫЙ ДАТЧИК

КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА

Изобретение относится к технике измерения крутящих моментов, механической работы и мощности, передаваемых через вращающийся вал от двигателей, и может найти применение в качестве датчика различных приборов постоянной и временной установки.

Известные ротационные датчики крутящего момента, содержащие торсионный вал, электрические контакты, расположенные на неподвижной части датчика, кинематический механизм, преобразуюп,ий угол скручивания I:ращающейся упругой муфты в «niieiтное перемещение контактов, пе позволяют получать информацию в аналоговом и цифровом виде, не надежны в работе, недостаточно точны и взаимозаменяемы.

Для получения информации в аналоговом и цифровом виде, повышения надежности, точности и обеспечения взаимозаменяемости предлагаемый датчик снабжен микроэлектромагнитами, расположенными на одном пз дисков, вблизи магнитной головки, последовательно с каждым из которых вк:почены сопротивление и контактное устройство, ки ематически связанное с поводком, закреплеш!ым на втором диске, а электрические цепи из микроэлектромагнитов, сопротивлений и контактных устройств соединены между собой параллельно с выходом на два такосъемных кольца.

На фиг. 1 и 2 показан описываемый датчик, состоящий из торсионного вала 1, с концами которого жестко связаны два совмещенные трубчатым ограничителем нагрузки 2 диски

3 и 4.

На неподвижном корпусе 5 закреплена магнитная головка G, находящаяся вблизи диска

3, по окружности которого располохкены микроэлектромагниты 7. Последовательно с микроэлектромагннтами, число KQTopbix равно количеству уровней квантования крутящего момента, вкл!очены электрическое сопротивление 8 и кон"àêòíîå устройство 9,,управляемое поводко.,! 10, укрепленным на диске 4.

Все электрические цепи из микроэлектро15 магнитов 7, сопротивлений 8 и контактных устройств 9 соединены между собой параллельно с выходом на два токосъемных кольца

11, 12. Подвяжи!,!!! электрический контакт контактного устройства 9 снабжен пружиной

20 13, ик!е!отцей предварительный натяг при замкнутых кон гактах.

Под действием крутящего момента торсионный ва« 1 скручнвается на угол, соответствующий и дискретным уровням крутящего мо25 .;ента. При этом 11, поводков 10 отходят от подвижных контактов контактных устройств

9 и под влиянием пружин 13 эти контактные устройства замыкаются, причем сила нажатия контактов «I!.«яется постоянной и определяетЗО ся усиля!е;I предварительного натяга пружин.

415521 что исключает дребезг контактов в условиях вибраций. При замыкании каждого контактного устройства 9 к токосъемным кольцам 11, 12 подключается электрическая цепь из сопротивлений 8 и микроэлектромагнита 7. Тогда электрический ток при соответствующих величинах сопротивлений 8 на аналоговом выходе датчика будет пропорционален количеству замкнутых контактов, т. е. крутящему моменту (в случае питания датчика от стабилизированного источника) или передаваемой мощности (в случае питания от токогенератора).

При вращении торсионного вала 1, скрученного на угол под влиянием крутящего момента, в обмотке магнитной головки б, т. е. II@ цифровом выходе датчика, образуются электрические импульсы в момент прохождения мимо нее микроэлектромагнитов 7, обмотки которых обтекаются постоянным током, проходящим по цепи из микроэлектромагнитов, сопротивлений 8, замкнутых контактных устройств 9 и токосъемных колец.

Суммарное число импульсов за один оборот вала на выходе датчика будет пропорционально мгновенному значению крутящего момента внутри оборота, а сумма импульсов за длительный промежуток времени — пропорциональна механической работе.

Предмет изобретения

Универсальный ротационный датчик крутящего момента, содержащий торсионный вал, на KQIIUBx которого установлены два совмещенных диска с поводками и электрическими контактами с пружинами, число которых равно количеств|у уровней квантования крутящего момента, магнитную головку, закрепленную на неподвижном корпусе, и токосъемные кольца, отличающийся тем, что с целью получения информации в аналоговом и цифровом виде, повышения надежности, точности и обеспечения взаимозаменяемости, он снабжен электромагнитами, расположенными на одном из дисков, вблизи магнитной головки, последовательно с каждым из которых включены

20 сопротивление и контактное устройство, кинематически связанное с поводком, закрепленным на втором диске, а электрические цепи из микроэлсктромагнитов, сопротивлений и контактных устройств соединены между собой

25 параллельно с выходом на два токосъемных кольца.