Устройство для измерения крутящего момента на валу

 

О Il И C А Р И Е . ) 558186

ИЗОБРЕТЕНИЯ,, Союз Советских

Социалистиыеских

Рес!!уб)!ик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕ с ЕДЬСТВъ (61) Дополнительное к 2«Г. С«и--1-« (22) Заяпг!снo 13.08.75 ()1) („ 6Н5 1!! () 1 > . ("...(. CJ !,1 . 3 1;1, с присоедш(сииса; заявки Л

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изо6ретеннй и откр;,,(ии (23) 1!риоритст

Оиуб:(,(к;и 1() 15.(),:>.77. Б1(),1, (иь, ) !8,1 !TO Of!у(Ь !(К(f: ill!ill ((1;И«3!!И5! 27.()!ь77 (72) Авторы изобретения

Л. . Эпел!>о(1, !(; и Д. Д. Шиде(и(о (71) Заявитель

1, )1) УС 1 РОЙС1 )О ДЛЯ ИЗ!ЧЕРЕН!1Я КРУ1ЯЫБГО

МОМЕН 1А НА ЬАДУ

Изобретение относится к силоизмерительHoli технике I! мо:1:.ет Оыть использоВано д.! я измерения крутящего момента на n2ëó.

Известны устройства для измерения крутящего момента, углов скручивания и мощности на враща(ощихся валах, использующие фазовое запаздывание ме)кду сигналами двух датчиков при скручивании вала под действием момента (1, 2).

Известные устройства содержат два чувствительных импульсных датчика, расположенных иа некотором расстоянии друг от друга

lfo длине вала, блок сравнен!гя сигналов датчиков и регистратор. Блок сравнения может быть выполнен или на î-нове фазового ко.,— иаратора с ручным управлением (1), иги(с

lIClf0;1l 30B3HI ем триггера (2).

Обш !ми недостатками эти устройств явля!отея невысокая точность измерения крутя!Дсго момента и 1(сдостаточиая разрешаюLIL 15! спосооиость, I To обусловлено малым быстродейст«((с >1 схем сравис:(ия.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для из)1ерсни51 углов 331 рутки или мок(с!!та, иерсдаваемого валом ()), содержащее два импульсных магнитных датчика, разнесенных Iio длине вала, блок сравнения, выпо..псиный иа трипере, и индикатор.

Однако ВТо устройство обладасT невысокой тÎчностью измерения, разрешающей способностью и надежиост(мо, 1то вызвано малым быстродействием схемы сравнения, выполненной иа триггере при небольших углах закрутки под действ!!ем измеряемого момен! 2, Та!" 1 .2К ф!IЗОВЫй СДВИГ СИГН 3ЛОВ Д?IТЧИ

1:;роме BTol 0, 11P!I НУ,!СВО. >1 СДВИГС фаЗ Clif Н;! IOB ДЯТ>IIIKOB

10 I Pi i Отс (тстВН1! (Г.10ВОГО (. кj) (>и;Ван ия В3 ч;l

Возмо)кио ложное псрек?ночcllii(. триггера в

С Х С . 1 C C j) cl B i l C i l i i 5i, > l i O С П И Ж ?! С Т И . 1Д С Ж И О С Т Ь 1 ибо)Ы K CTpOljCT«2. Такое стройсTI30 !IC )!Оже; быть:!сиользов;)ио для 1:змсрения мгновеп1,) 1! ых зна чеil l!й 1 .P > тЯIЦOГО (lо»! СнT?2 из-32 . >! 3;10ГО 01>fcTI)030éñòÂÍß схс. >!ы СРВВнс;1НЯ.

Для повыlисния TO>!HocTli иза!Срсния, разрсшаlощси способности и надежности В предлагаемом устройстве в блок сравнения до)!) I!0;! II!ITPльио ВВСДсн и. » и>> (! l>OH bill т1) ?f !le(f)Qj)

)1310р, Всгj)c filo Вклю Iс?1!1ыс ис,)вич!!Вlс ОО. >10ТКИ .,OTOPO! О СОСДПНСН?>! С Д;1Т ЧИК:.1:>(II, 2

BT0j) li И! c!Ii 0() 410 Kci ПO;LCOC ilif Cи 2 1 ОДНО)>IУ ПЗ

ВХОДОВ Tf f 1 if l CP?1, ДРМ! О!! ВХОД .ОТОРОI О ПОД75 ключе« и Вь!ходу Одного !3 датч:!ков.

112 чертсжс 1!«0()j)2i>BH3 Олок-схема 0HHcûBaca(010 устройства, содержащего два импульсных магнитных датчика, разнесенных по длине вала 1 и выполненных, например, 558186 в виде магнитных лент 2, 3, намотанных на

1, с, записанными через pBBHbIB промежутки одиночными короткими импульсами, и магнитных преобразователей со счппгын;»ощими головками 4, 5. С Illòûâàêíö (ñ голонки

4, 5 подсоединены через усилители 6, 7 к встречно включенным первичным обмоткам импульсного трансформатора 8. Ленты 2, 3 и головки 5, 4 расположены так, что импульсы, поступающие на трансформатор 8 в случае отсутствия скручивания вала 1, совпадают по времени, нри этом во вторичной обмотке трансформатора 8 импульсы не наводятся. Вторичная обмотка трансформатора 8 связана с одним входом триггера 9, другой вход которого подключен к выходу усилителя

7, а выход — к электрическому вентилю 10, вход которого подключен к выходу генератора импульсов 11, а выход — к входу счетчика импульсов 12, при этом индикатор 13 выполнен цифровым и входом подсоединен к выходу счетчика 12, а выходом — к регистратору

14 значения крутящего момента.

Устройство работает следующим образом.

При скручивании вала за счет крутящего момента импульс, поступающий со считывающей головки 4, наводит во вторичной обмотке трансформатора 8 импульс, поступающий на первый вход триггера 9. При этом открывается вентиль 10 и импульсы от генератора импульсов 11 проходят на счетчик 12. Импульс с головки 5, запаздывающий относительно импульса с головки 4 из-за скручивания вала, возвращает триггер 9 в исходное состояние. При этом закрывается. вентиль

10. Следующий импульс с головки 4 очищает счетчик 12, выводя результат счета, выраженный в единицах скручивающего момента, на цифровой индикатор 13.

Использование в блоке сравнения импульсного трансформатора со встречно включенными первичными обмотками исключает выдачу запускающего импульса при отсутствии скручивания вала, т. е. при одновременном приходе импульсов с головок 4 и 5. При этом все импульсы с головки 5 поступают и на второй Вход триггера, подтверждая его Bкрыто< состояние. Триггер переключится лишь при наличии скручивания нала, когда

5 импульс с головки 4 опередит импульс с t() IoI3KjI 5. Одновременно Jlvlllóëüñ с головки 5 н противоположной полярности через импульсный трансформатор поступает на первый вход триггера, повышая быстродействие пе10 реключенпя триггера.

Таким образом, введение в блок сравнения импульсного трансформатора позволяет повысить быстродействие триггера (а следовательно точность и разрешающую способность

15 устройства), одновременно исключая возможность ложного переключения триггера н случае отсутствия скручивания вала. Это, в свою очередь, значительно повышает надежность и устраняет возможность выдачи лож20 ного сообщения о значении скручивающего момента.

Формула изобретения

25 Устройство для измерения крутящего момента на валу, содержащее два импульсных датчика, разнесенных по длине вала, блок сравнения, выполненный на триггере, и индикатор, отличающееся тем, что, с целью

30 повышения точности измерения, разрешающей способности и надежности, в блок сравнения дополнительно введен импульсный трансформатор, встречно включенные первичные обмотки которого соединены с датчикаЗ5 ми, а вторичная обмотка подсоединена к одному из входов триггера, другой вход которого подключен к выходу одного из датчиков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

40 1. Патент Великобритании № 1352275, кл.

С IN, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 167332, М. Кл. G 011 3/10, 1965.

3. Патент США № 3589178, кл. 73-136, 1971

45 (прототип) .

558186

Составитель К. Яковлев

Текред М. Семенов

Редактор С. Хейфиц

Корректор О. Тюрина

Тllllогр I(()Ill!, ир. Сllltóïоll;I, 2

:! л кл 3 ! 66/6 Изд. ¹ 444 Тираж 1106 Поднисиос

И11ИИПИ Государственного комитета Совет;1 Министров ГГГР ио делам изобретений и открытий! !600л, Москва,,гК-35, 13лушскли II36., д. 4/II