Индуктивный торсиометр

 

Ь се - - = -1Ч тто,тент =-- осмаев

ОПИС

N3O6P ET E HPl g

А " Н Й E

1, i) 476467

Союз Советских

Социалистическиг

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 03.11.72 (21) 1850209/18-10 (51) M. Кл. С Oll 3/10 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (32) Приоритет

Опубликовано 05.07.75. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 11.11.75 (53) УДК 531.781(088.8) (72) Автор изобретения

В. А. Зайцев (71) Заявитель (54) ИНДУКТИВНЫЙ ТОРСИОМЕТР

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении крутящих моментов.

Известные индуктивные торсиометры, содержащие упругий участок вала, ротор, сос-: тоящий из двух концевых и одной промежуточной втулок, жестко закрепленных на валу с зазором между собой, и концентричный ротору кольцевой статор с ярмами, на которых размещена пара измерительных обмоток, обладают невысокой чувствительностью и точностью, которая в большой степени зависит от точности изготовления механической части.

Цель изобретения — повышение чувствительности и точности измерений при упрощении технологии изготовления.

Это достигается тем, что в предлагаемом торсиометре втулки ротора выполнены из немагнитного материала и снабжены множеством ферромагнитных призм, установленных равномерно по всей окружности смежных торцов втулок в пазах, которые у концевых втулок смещены относительно пазов промежуточной втулки в одну и ту же сторону по окружности на половину их ширины, а статор снабжен дополнительной парой измерительных обмоток, расположенных диаметрально противоположно первой.

На фиг. 1 показан предлагаемый торсиометр, общий вид; на фиг. 2 — разрез по А — А на фиг. 1; на фнг. 3 — развернутое сечение по

Б — Б при отсутствии крутящего момента на валу; на фиг. 4 — то же, при предельном зна5 чении крутящего момента на валу.

Индуктивный торсиометр состоит из ротора и статора. Ротор представляет собой множество ферромагнитных призм 1, запрессованных в пазы промежуточной втулки 2 и конце10 вых втулок 3, выполненных из немагнитного материала. Втулки 2 и 3 фиксируются, например, сваркой соответственно на середине и концах упругого участка вала 4. От радиального смещения призмы 1 предохраняются изо15 лированными полубандажами 5.

Втулка 2 и 3 ориентируются друг относительно друга так, чтобы при отсутствии крутящего момента на валу призмы 1 двух соседних втулок перекрывались на половину (как

20 показано на фиг. 3). Шаг пазов втулок 2 и 3 выбирается не меньше, чем удвоенная ширина паза t„)2bn.

Статор состоит из трех потокосъемных колец б, замкнутых ярмами 7, в окнах которых

25 размещены обмотки 8 и 9.

Диаметральное расположение двух пар обмоток позволяет компенсировать погрешности, вносимые неточностью установки статора относительно ротора и изгибными деформация30 ми вала.

476467

При протекании IIO обмоткам псременног0 тока возникает магнитный поток (фиг. 3), который замыкается через ротор, статор, осевые нерабочие воздушные зазоры б,р, и б „р, и рабочий воздушный зазор бр. Магнитная проводимость ротора, статора и нерабочих возДУшных зазоРов б„р, и 11„р, постоЯнпы, полная магнитная проводимость обои.: половин датчика зависит от проводимости рабочих воздушных зазоров бр и бр . При отсутствии крутящего момента на валу магнитные проводимости рабочих воздушных зазоров fi„ и бр, следовательно, и полые ма!.1!итпыс проводимости двух половин датчика, а также электрические сопротивления катушек 8 и 9 одинаковы. При наличии крутящего момента происходит деформация вала, которая вызывает смещение ферромагнитных призм 1 концевых втулок 3 относительно ферромагнитных призм 1 проме>куточной! втулки 2, например, в направлениях, указанных па фиг. 4. При этом площадь рабочего воздушного зазора бр и его магнитная проводимость уменьшаются, а рабочего воздушного зазора бр увеличивается. Соответственно изменятся полные магнитные проводимости двух половин датчика и полное электрическое сопротивление катушек 8 и 9, которое и характеризует величину крутящего момента.

Площадь перекрытия ферромагнитных призм

1 втулок 2 и 3 изменяется линейно от угла закручивания предварительного преобразователя. Соответственно линейно изменяется магнитная проводимость рабочих воздушных зазоров бр и !1р в пределах практически от О до максимального значения, что и обуславливает линейность выходной характеристики и высокую

5 чувствительность датчика.

Так f àê проводимость магнитной цепи не зависит от скорости вращения ротора относительно статора, то тарирование дат!и!<а в03. 1 О Ж и О П p I! и 0! 1 Од в 11 Ж 11 0 . 1 Б а Л е .

1:)

Предмет изобретения

Ипд, Tiff!fib!É T0PcffoixfeTP, cogePжащий !

5 ругий участок вала, ротор, состоящий из двух ко!1цевых II Одп011 промежуточпой вту.10к, жестко закрепленных на упругом валу с зазором между собой, и копцентричный ротору кольцсвои статор с ярмами, иа которых размеще20 на пара измерительных обмоток, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерений при упрощепии технологии изготовления, в неM втулки ротора выполнены из немагнитного материала

25 и снабжены множеством ферромагнитных призм, установленных равномерно по всей окружности смежных торцов втулок в пазах, которые у концевых втулок смещены относительно пазов промежуточной втулки в одну

30 и ту же сторону по окружности иа половину их ширины, а статор снабжен дополиительной и а р О и и 3 M е р и т е. 1 ь и 1з1 х 0 0 м 0 т 0 к, р ff c и 0 л 0 ж е11 и О и диаметрально противоположно первой.

476467 б 5д 5ни

Составитель В. Герасимова

Редактор О. Филиппова Гекред М. Семенов

Корректоры; В. Петрова и О. Даиишева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2729/8 Изд. ¹ 883

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и

Москва, )K-35, Раушская

Тираж 902 Подписное

Совета Министров СССР открытий наб., д. 4,5