Устройство для измерения улга закручивания вала

 

!!!! 574639

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.06.76 (21) 2366676/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.09.77. Бюллетень № 36 (45) Дата опубликования описания 11.10.77 (51) М. Кл."- G 01L 3/10

Государственный комитет

Совета Министров CCCP по лелаи изобретений и открытий (53) УДК 531.781(088.8) (72) Авторы изобретения

В. В, Ковалевский и А, В. Федотов

Омский политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА ЗАКРУЧИВАНИЯ

ВАЛА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения угла закручивания вала, а также мощности, потребляемой или отдаваемой вращающей его машиной. 5

Известны устройства для измерения угла закручивания вала, содержащие две подвижные пластины конденсаторов, закрепленные на валу, и два первичных eMKOcTIlblx преобразователя, каждый из которых в сочетании с 1о катушкой индуктивности представляет резонансный контур, одпп из которых включен в частотозадающую цепь генератора, а второй — в резонансный фильтр (1).

Недостатком этих устройств является то, что измерение зависят не только от угла закручивания вала, но и от скорости прохождения подвижной пластины конденсатора, так как резонансный контур представляет собой колебательное звено, работа которого характеризуется временем успокоения и величиной выброса сигнала. Дополнительная погрешность появляется в результате того, что на вход детектора подается импульсный сигнал с остроконечной вершиной, длительность и амплитуда которого зависит от скорости прохождения подвижного кулачка (пластины).

Это приводит к тому, что показания прибора существенно отличаются при статическом и динамическом режимах работы устройства.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения угла закручивания вала, содержащее два индуктивных преобразователя, включа!Ощих )ксстко закрсп,iенныс па валу на расстоянии друг от друга вдоль осп кулачки и расположенные против нпх неподвижные сердечники с катушками, включсшц!мп II измерительные схемы (2).

Такое устройство имеет недостаточную точность пз-за взаимного люфта деталей кулачков, а также небольшой диапазон, ограниченный вели им!ой измерительного зазора.

Цель изобретения — повышение точности расширение диапазона измерений.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве катушки индуктивных преобразователей включены в схемы, запитанные от генератора и связанные выходамп с алгебраическим сумматором, а кулачки выполнены в виде колец, имеющих в развертке по образующей форму по крайней мере двух последовательно соединенных ромбов.

На фиг. 1 показана схема устройства; на фиг. 2 приведены времепныс диаграммы сигналов; на фиг. 3 изооражсн кулачок, Вид сбоку; на фиг. 4 представлена развертка кулачка по Ilepllilcrpy.

Устройство для измерения угла закручивания вала содержит пндуктивныс преобразова574639 тели 1 и 2, пх схемы 3 и 4 включения, которые питаются от генератора 5, алгебраический сумматор 6, пи овый детектор 7, выход которого подключен к вольтметру 8 и два профильных кулачка 9 и 10, закрепленных на валу 11.

Устройство работает следующим образом.

При вращении вала суммарные зазоры между кулачками и полюсами индуктивных преобразователей изменяются по треугольному закону, это изменение преобразуется B электрический сигнал при помоши индуктивных преобразователей и их схем включения, которые питаются от общего генератора 5.

Суммарный зазор l> складывается из всличины l, и l"ь т. е. li — — l <+l"ь а зазор l> — из величин l, и l", т. е. 1,=l,+l"z (см. фиг. 1).

Далее электрические сигналы с выходов схем включения преобразователей поступают íа алгебраический сумматор 6, гдс происходит их вычитание.

При отсутствии нагрузки <а валу сигнал на выходе алгебраического сумматора 6 отсутствует. С появлением нагрузки происходит закручивание вала, а следовательно, сигналы со схем ьключения поступают на алгебраический сумматор сдвинутыми на величину относительного перемещения кулачков, на выходе сумматора 6 появляются сигналы транецсидальной формы. Амплитуда сигнала зависит только от величины угла закручивания вала и нс зависит от угла наклона образующих кулачков, а также от частоты следования сигналов (см. фиг. 2). Для выделения амплитуды сигналы с выхода алгебраичсского сумматора 6 поступают на пиковый детектор 7 и на вольтметр 8.

З0

Кулачки 9, 10 установлены на валу, разнесены па удобные по оси расстояния места наибольшего образуемого зазора и расположены в одной плоскости. Развертка формы кулачков (фиг. 4) и его сечение (фиг. 3) выполнены в соответствующей пропорции.

Предлагаемое устройство позволяст повысить точность измерений за счет облегчения установки зазоров между кулачками и сердечниками индуктивных преобразователей, расширить диапазон измеряемых моментов за счет расширения вслнчины возможного скручивания вала и обеспечивает градуировку устройства в статическом состоянии.

Формула изобретения

Устройство для измерения угла закручивания вала, содержащее два индуктивных преобразователя, включающих жестко закрепленные на валу на расстоянии друг от друга вдоль оси кулачки и расположенные против них неподвижные сердечники с катушками, включенными в измерительные схемы, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерений, катушки индуктивных преобразователей включены в схемы, запитанные от генератора и связанные выходами с алгебраическим сумматором, а кулачки выполнены в виде колец, имеющих в развертке по образующей форму по крайней мере двух последовательно соединенных ромоов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР№76062, кл. G 011 3/10, 1946.

2. Фролов Л. Б. Измерение крутящего момента. 1967, с. 25, рис. 17.

574639

&de.,"

Риг. 2

Составитель В. Герасимова

Редактор Т. Рыбалова Техред И. Михайлова Корректор E. Хмелева

Подписное

Заказ 2312j5 Изд. ¹ 818 Тираж 1109

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб,, д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2