Способ измерения момента на валу и устройство для его реализации

 

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

;"р з.лЛ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 5Ж:Г246

К АВТРРСКОМУ СВИДВТВЙЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-sy (22) Заявлено18.08.75(21) 2166545/10 (51) М. Кл.

>01L 3/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.12.76.Áþëëåòåíü №145 (4б) Дата опубликования описания:31.01.77Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 531, /81 (088,8) (72) Автор изобретения

П, H. Заев (71) Заявитель

Центральный научно-испытательный полигон ВНИИСтройдо з, . . (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МОМЕНТА НА ВАЛУ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ Е1О РЕАЛИЗАЦИИ

Изобретение относится к области силоизмерительной, техники.

Известный способ измерения момента

;на валу (2), основанный на измерении узла скручивания вала, не обеспечивает требуемого времени измерений, Известен также способ измерения момента на валу Цпутем преобразования моС. ,.мента с помощью двух датчиков скорости врашения вала в сдвинутые по фазе два ,гармонических сигнала. Однако и он не

:обеспечивает требуемого быстродействия, По предлагаемому способу квантуют по уровням амплитуду опережаюшего сигнала ,до момента перехода нулевого уровня m- 15

;стаюшим сигналом и по числу квантуюших ,уровней судят об измеряемом параметре, На фиг. 1 изображена схема устройства для реализации способа; íà фиг. 2 — re- p фики, поясняюшие работу устройства.

Устройство содержит упругий элемент 1, на концах которого расположены измери-; тельные диски 2 и 3 с магнитной или иной периодичностью по периферии, являюшиеся ;подвижными системами датчиков 5 со; -. .„; режаюшего и отстаюшего гармонь:х:-: ..:;:;:. сигналов, Выходы датчиков 4 и, » .пкл1:=! ,чены ко входам усилителей 6 n ic и, о

:матической регулировкой усилении, рбo!»àl„ l;ших в режиме амплитудного огра -".я.,Выходы усилителей 6 и 7 подсоеи::.:.: —:",ы ;ко входам усилителей-ограничителей 8,9

,и ключа 10, Выходы усилителей-от р;и-и:пт4:лей 8 и 9 соединены со входами схемы

:совпадения 11 и схемы управлешю 12, формируюшей сигнал на входе к;поп::: . .0„

1который обеспечивает прохожде! но о: оре жаюшего гармонического сигнала с,:.:ыхо-! дов усилителей 6 или 7 на вход компара,gapa 13. Второй вход компаратора связан через функциональный цифроаналог;:; и преу .образователь 14 с выходами счет«: ка импо,льса 15, Для получения л шейной зависимости пс1казаний счетчика импульсов 15 от велии -, з ы измеряемого момента напряжение на выходе преоб1»азователя 1 4 B завпснм< тп

1 от числа импульсов, записанных г..:;" « lчнк

15„изменяется в соответствии с соотно шением.

Нп

Оу(о 0 ьРт Ьбй М де О,с„ -напряжение на выходе функцис - б ального цифроаналоговоГо преобразователя . ц „ „„ -амплитуда гармонического сиг-; ала на выходе усилителей с автоматической регулировкой усиления;

N -объем счетчика импульсов; 10

-число импульсов, записанных

Ь счетчик.

Под действием крутящего момента, пере -: даваемого элементом 1, происходит относительное скручивание измерительных дисков.

2 н 3, С выходов датчиков 4 и 5 снимаюч;. ся гармонические сигналы, фазовый сдвиг которых пропорционален измеряемому моменту, Гармонические сигналы усиливаются. усилителями 6 и 7 (й,о фиг. 2) и посту- 2Î ают на входы ключа 10 и усилителей»огра- ничителей 8 и 9. Прямоугольные имлульсы

Ь, Ф, с выходов усилителей-ограничителей открывают схему совпадения 11 на время,; равное временному сдвигу с гармонических ЯЬ

,сигналов. Одновременно прямоугольные им ульсы с выходов усилителей-ограничителеЦ

:8 и 9 поступают на.входы схемы управле ния 12, на выходе которой формируется си1 нал, обеспечивающий прохождение гармони ческого сигнала с усилителя 6 через ключ ,10 на вход компаратора 13. И момент, не4 посредственно,предшествующий измерению крутящего момента, код счетчика 15 раве нулю, и напряжение на выходе преобразова, ., ЗЬ тели 14, поступающее на второй вход ком- паратора 131 также pGBHo нулю, В мо

;мент равенства кулю оцережиошего гармо ническ ого сигнала О, поступающего на

1 Е ю первый вход компаратора 13, т.е. в момен1-, :пересечения им нулевого уровня, компарат6 ры 13 формируют импульс 6 ), который, через открытую схему ll поступает на вход счетчика импульсов 15, Код единицы счетчика 15 преобразуется цифроаналогсяым - 4б преобразователем 14 в напряжение И, (8 ),,которое сравнивается компаратором 13 с мгновенным значением гармонического сиг.,нала (a ). При достижении последним ве»личины И компаратор 13 формирует второ

1импульс, поступающий на вход счетчика 15.

1 При этом на выходе преобразователя 14 фор мируется напряжение И (e } для сравнепия! ,с мгновенным значением гармоиического сигнала (Q ) и т, д, до момента перехода оп тающим гармоническим сигналом () нулевого уровня. В этот момент иэмепнет cs потенциал выходного напряжения (Ъ )

:с выхода усилителя-ограничителя,и схема ® ф совпадения 11 закрывается. В счетчике им пульсов 15 фиксируется число импульсов, доступивших на его вход в течение фазовоI ,го интерваиа, пропорциональное измеряемо му крутящему моменту, При изменении знака крутящего момента или направления вращения элемента 1 опе режаюшим гармоническим сигналом будет

1сигнал, снимаемый с датчика 5, который

1поступает на вход колпаратора 13 через

1ключ 10, управляемый схемой управления

12.

Благодаря измерению момента по числу квантуюших уровней опережающего сигнала

1 до момента перехода нулевого уровня от1 стаюшим сигналом, снижается время изме

;рения.

Формула изобретения

1. Способ измерения, момента íà s . путем преобразования момента с помошыю двух датчиков скорости вращения вала в сдвинутые но фазе два гармонических сигнала, отличающийся тем, что, с целью сокрашения времени измерения, квантуют по уровням амплитуду опережаю щего сигнала до момента перехода нулево-» го уровня отстающим сигналом и по числу квантуюших уровней судят об измеряемом параметре.

2. Устройство для реализации спОсоба по п. 1, содержащее,установленные по кон дам вала датчики скорости его вращения и измерительную схему, о т л и ч а ющ е е с я тем, что измерительная схема выполнена в виде двух усилителей с автоматической регулировкой усиления, двух усилителей ограничителей, функционального цифроанало гового преобразователя, компаратора, схем, совпадения и управления, ключа и счетчика импульсов, при этом каждый датчик скорости вращения вала через усилитель с автоматичеф

1кой регулировкой усиления и усилитель-ог-) раничитель подключен ко входам схемы сод падения и схемы управления выход которой через ключ, к которому подсоединень. выхпI ды усилителей с автоматической регулиров кой усиления, компаратор и схему совпаде ния соединен со счетчиком импульсов, под» ключенным через функциональный цифроане логовый преобразователь к комцаратору.

Источники информации, принятые во вн мание при экспертизе:

1. Фролов Л„В. "Измерение крутящегс момента",М„Энергия, 1967 г.,стр. 5-56

2. Авт, синд, СССР 209812, 6014

13/10, 1965.

538246

Составитель В, Моргунов Редактор О. Филиппова Техред А. Демьянова Корректор П. »рин«ая

Заказ 5711/24 Тираж 1010 Подписное

UHHHfIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент," r. Ужгород, ул, Проектная, 4