Устройство для измерения крутящего момента магнитной муфты

 

ес цк ддф

ВАХИТ: Ю :

Союз Советских

Социалистических

Реслублин

ОП ИСАН И

ИЗОБРЕТЕН И

К АВТОРСКОМУ СВНДИТИДЬСТЬУ

)538248 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.09.75 (21) 217537 т/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.12,76.Бюллетень М (45) Дата опубликования онисания:31.01

)и, к.

601 Ь 3/10

Гооударотвенный коннтет

Соввта Мнннстров СССР оа делам нзооретенхй н открытнй

) УДК 531.781 (088.8) (У2) Авторы изобретения С. Н,- Андреенко, Н. К. Парц, М. С, Ворошилов и E. Р. Петров ((1) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА МАГНИТНОЙ МУФТЫ

Изобретение относится к области силоизмерительной техники и может быть использовано для измерения крутящего момента, передаваемого магнитной муфтой в копирующих манипуляторах для кинеыатиф ческой связи задающего и исполнительного, органа.

Известны устройства (1, 2) для измерения крутящего момента магнитной муфты, .выполненные на базе ведущей и ведомой, !а ,полумуфт, разделенных герметичной aepегоiI родкой, однако они не обеспечивают требуемой точности измерения, Известны также устройства для измерения крутящего момента магнитной муфты, со- П держащие ведущую и ведомую полумуфты с постоянными магнитами, разделенные неф магнитной герметичной перегородкой, датф чик углового рассогласования и измерительную систему, включающую выпрямйтельный! 20 мост, в измерительную диагональ которого. параллельно подключены конденсатор, со противление и измерительный прибор, а в ругую диагональ - обмотка статора кольцеог о трансформатора P). 25

Однако эти устройства также не обеспечывают требуемой точности измерения.

Целью изобретения является повыщенйе точности измерения передаваемого крутялего момента, Для этого в предлагаемом устройстве, содержащем ведущую и ведомую полумуфтьт с постоянными магнитами, разделенные нет

,магнитной герметичной, перегородкой, датчик углового рассогласования и иэмерител ную систему, вклточающую выпрямительный

1 ,мост, в измерительную диагональ которого

t .параллельно подключены конденсатор, сопротивление и измерительный прибор, а в другую диагональ - обмотка статора кольцевого трансформатора, на ведущей полу.муфте жестко закреплен датчик углового рассогласования, выполт!енный в виде рото !, pB-сердечника с постоянным магнитом, взаимодействующего с двумя парами пос- тоянных ь!агп!!тов, закрепленных на маг!!и4 ,топроводе ведомой полумуфгы, и несущего

:обмотку 06pBI í0é связи, включен!!ую в диа1I гональ выгтрямительлого моста, и две рабочие обмотки, соеди!!е!и ые между собой и

538248

3 связь.;ные через обмотки ротора кольцевого трансформатора, подключенные ко второй диагонали выпрямительного моста, с источником электропитания и измерительной. системой.

Ь

На фиг, 1 показан продольный разрез описываемого устройства; на фиг. 2 - то же, электрическая схема.

Устройство содержит ведомую 1 и веЩ1цую 2 полумуфты,немагнитную герметйч- 10 ую перегородку 3, датчик 4 углового рас рогласования, включающий ротор-сердечни

5 с обмоткой 6 обратной связи и рабочимй обмотками 7 и 8, постоянный магнит 9 и выпрямительный мост 10, жестко эакрепл н» iS и на торце ведущей полумуфты 2 и сое; иненный проводниками 11 с источником

12 электропитания и измерительной систе мой включающей выпрямительный мост 13, I

20 конденсатор 14, сопротивление 15 и измерительный прибор 16, и кольцевыми транс ° форматорами, роторы 17 и 18 которых взаимодействуют соответственно со статоррами 19 и 20 закрепленными на неподвиж

Э

25 ,ном основании 21, и две пары постоянных магнитов 22, 23 и 24, 25, смонтирован".. алых на кольцевом магнитопроводе 26 ведо . мой полумуфты 1 и взаимодействуюших с

Матчнком 4 углового рассогласования.

Устройство работает следующим обраЗО ,зом.

Через кольцевой трансформатор с povo ром 17 и статором 19 включается источи к

12 электропитания. По мере нагружения

35 устройства крутящим моментом происходи в .угловое рассогласование положений ведущей нолумуфты 2 и ведомой полумуфты 1, вайо приложения нагрузки и отсутствия угла,вого смешении полумуфт через железо ротора-сердечника 5 замыкаются магнитные потоки Ф и Ф, возбуждаемые парами паулюсов 22,25 и 24-,23 соответственно. По скольку характеристики. постоянных магни тов одинаковы, магнитные потоки Ф„и Ф равны, но направлены встречно и суммарный поток Ф Ф + Ф О. На железо о ротора-сердечника воздействуют также М нитные потоки, образованнйе постоянным магнитом 9 и обмоткой 6 обратной связи, 1

В результате s сопротивлении 15 появитI ся некоторый ток покоя, обусловленный ве личиной индуктивности обмоток 7 и 8 и сопротивлением 15, который затем компен сируется для получения реверсивной харак теристики вход-выход", При нагружении устройства крутящим моментом и развороте ведушей полумуфты

2 относительно ведомой полумуфты 1-, например, по часовой стрелке, ось Oo„pmo- 9 ра-сердечника 5, совпадавшая до нагружения с границей, разделяющей магниты 22 и 23 или 24 и 25 также повернется по часовой стрелке и пересечет магниты 23, 22. При этом равенство магнитных потоков

Ф и Ф нарушится, так как ротор-сердечЛ

1 ник 5 будет взаимодействовать только с магнитами 23, 22 и выйдет нз зоны дей ствия магнитов 22, 25. Практически мож. но считать, что в этом случае Ф = О, ° B связи с этим pG60 4 точка на характеристике, обуславливаюшая состояние железа ротора-сердечника 5, сместится в верхнюю область рабочего участка,,так как магнитный поток Р, создаваемый постоянным;магнитом 9 и суммарный маг- нитный поток Ф„(Фо= Ф, + Ф ) coBHG дают по жаку, и общий магнитййй поток

Фвравен: +g "- +að„" о +c 4 д 3а счет эх

ro индуктивность обмоток 7 и 8 уменьшижя. а ток через них возрастет, а следователь- . но, возрастет и ток, протекающий через сопротивление 15, что равносильно появле нию выходного сигнала со знаком "плюс, При нагружении устройства в обратном направлении ось ОЯ ротора сердечника 5 пересечет магниты 22, 25„при этом полу чится: см о см

Но 4 „u Ф =ср направлены встречно, по о этому рабочая тачка на характеристике см э» стится в нижнюю область, индуктивность об- моток 7 и 8 увеличится, а сигнал на вых де уменьшится, что равносильно появлению на выходе сигнала со знаком "минус". По величине сигнала, показанного на измери+ тельном приборе 16, определяется величи- на и направление передаваемого устройст вом крутящего момента, Жесткое закрепление датчика углового рассогласования на ведущей полумуфте исключают:погрешности измерения имеющие ся в известных устройствах из-за потерь в подшипниках и инерционности иэмеритель1ных элементов, Формула изобретения

Устройство для измерения крутящего момента магнитной муфты, содержащее веду- шую и ведомую полумуфты с постоянными магнитами, разделенные немагнитной герметичной перегородкой, датчик углового рассогласования и измерительную систему,, вкл|очаюшую выпрямительный мост, в измерительную диагональ которого параллельнс

538248 подключены конденсатор, сопротивление и измерительный прибор, а в другую диагональ-обмотка статора, кольцевого трансформатора, отличаюшеес ятем, что, с целью повышения точности измереI ния, на ведушей полумуфте жестко закреп,лен датчик углового рассогласования, выполненный в виде ротора-сердечника с по-. стоянным магнитом, взаимодействуюшего с двумя парами постоянных магнитов, закрепленных на магнитопроводе ведомой полумуфты, и несушего обмотку обратной связи, включенную в диагональ выпрями тельного моста, и две рабочие обмотки, соединенные между собой и связанные ч, рез обмотки ротора кольцевого..трансформаl

;тора, подключенные ко второй диагонали ! выпрямительного моста, с источникомэлектр б питания и измерительной системой

Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе:

1, Патент Англии N 1288724, кл.

lO & 1 Ф 1972 r

2. Авторское свидетельство СССР N

260719, кл. Н02 К,1970 r.

3. Авторское свидетельство СССР ¹ ,.399745, кл, 501 В 3/10, 1973 r.

538248

Составитель М. Ьазовкин

Редактор В. Кожемякин Техред А. Демьянова Корректор, A. Боринска53

Заказ 5711/24 Тираж 1010 Подлисное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

13035 кв ЖЗ Раушская наб. д. 4/5

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