Преобразователь крутящего момента в угол скручивания

 

Союз Соввтскнх

Соцналнстнмескнх

Рвслублнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 5755ОН (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 02.01,73 (21) 1864084/18-) с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.10.77. Бюллетень №3 (51) M. Кл. (i 01 Ь 3/14

Государственный xoMwTeT

Совета Мнннстроа СССР оо делам нзооретеннй

И OTKPblTNH (53) УДК 531.781 (088.8) (5) Дата опубликования описания 11.11.77 (72) Авторы изобретения

Ю. А. Коростелев и В. J7. Руднев (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КРУТЯ(ЦЕГО МОМЕНТА В УГОЛ

СКРУЧИВАНИЯ

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения крутяшего момента на валу компрессоров и турбин, Однако такие торсионные преооразователи крутящего момента в угол скручивания имеют значительную осевую длину, сравнительно небольшой угол смешения мерных сечений, кроме того, изменение модуля упругости материала торсиопа влияет на результаты измерений (1) .

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является центробежный преобразователь крутящего момента в угол скручивания, снабженный ведущим и ведомым валами с дисками, связанными между собой центробежными маятниками, игарнирно соединенными с диском ведушего вала (21

Однако этот преобразователь имеет низкую точность и малую надежность. Это вызвано сложностью конструкции связи основных маятников с диском ведомого вала, недостаточным углом смещения дисков относительно друг друга, а также возможностью попадания масла из подшипников в полость размешения маятников.

Целью изобретения является повышение точности и надежности устройства.

Для этого предлагаемый преобразователь снабжен дополнительными центробежными маятниками, шарнирно соединенными с основными маятниками и с диском ведомого вала, а диски валов снабжены цилиндрическими кожухами, ограничиваюшими полость размешения маятников, кроме того, сумма расстояний от оси вращения валов до центра качания маятника ведущего вала и межцентрового расстояния самого маятника ведушего вала равна сумме этих же расстояний для ведомого вала.

На фиг. 1 изображен предложенный преобразователь, общий вид; на фиг. 2 — то же, продольный разрез; на фиг. 3 — то же, поперечный разрез; на фиг. 4 — схема для вывода основного уравнения преобразователя

Преобразователь крутяшего момента в угол скручивания состоит из ведушего вала 1, диска муфты 2 ведушего вала, дискакожуха 3 веду пего вала, к которому прик575508 реплен полый толстостенный цилиндр 4, осей 5 и 5 » маятников, закрепленных в стенках полого цилиндра 4 ведушего вала, центробежных маятников 6 ведушего вала, шарнирно посаженных на осях 5 и 5, цент1 робежных маятников 7 ведомого вала, диска-кожуха 8 ведомого вала, полого цилиндра 9 ведомого вала, закрепленного на ведо1 мом валу 10. осей 11 маятников, закрепленных в стенках полого цилиндра 9 ведомого вала, на которых шарнирно посажены центробежные маятники 7 ведомого вала, осей 12, соединяюших центробежные маятники ведущего и ведомого валов.

Геометрические размеры измерителя, выбраны так, что сум расстояний осей

5 и 5 от оси вращения и длин маятников

7 и 7 равны между собой.

Преобразователь работает следующим образом„

Маятники 6 и 7 в поле центробежных сил стремятся занять радиальное положение, а крутящий момент, передаеваемый измерителем, отклоняет маятники так, что ведомый вал смещается относитель ведущего вала на угол ((р, + ° g> ) (см. фиг, 4).

Диски-ка кухи 3 и 8 образуют замкнутую полость и, предохраняют маятники от воздействия внешних сил, а также воздуха и масла, если последнее попадает в область расположения измерителя крутяшего момента.

Крутящий момент, передаваемый центробежным ускорителем, будет бравен ,„„1„2Р+Я з(и > . >(V + н) (4} йи(Ри+ V ) где Ш вЂ” угловая скорость врашения валов;

3 L Э вЂ” моменты инерции маятников, определяемые по формуле

J= JHdm(v) (2) где, в свою очередь, v — относительный радиус элемента маятника, отсчитываемый от оси его качания; с(„(г) — элементарная масса маятника на радиусе P

Соотношение между углами „и lf< вычисляется по теории синусов

5 RA VH г (п. р„(3) "г

ЕслЪГ,=1 и Г *(" то выражение (1) принимает вид, моорг ш (э+ J )s1n(y<+cp<) ) (TFJ где Jg+ Э вЂ” угол взаимного смещения

„а»ведущего и ведомого валов.

: 4Фф Формула изобретения

1. Преобразователь крутящего момента в угол скручивания, содержащий ведущий и ведомый валы с дисками, связанными между собой центробежными маятниками, шарнирно соединенными с диском ведущего вала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности его в работе,он снабжен дополнительными центробежными маятниками, шарнирно соедин ненными с основными маятниками и с диском ведомого вала, а диски валов снабжены цилиндрическими кожухами, ограничиваюшими полость размешения маятников.

2, Преобразователь по п.1, о т л и— чаюшийся тем, что, сцельюизмерения знакопеременных моментов, сумма расстояний от оси вращения валов до центра качания маятника ведушего вала и межцентрового расстояния самого маятника вез5 душего вала равна сумме этих же расстояний для ведомого вала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Фролов Л. Б. Измерение крутяшего

4р момента М., "Энергии", 1967, 2. Авторское свидетельство СССР № 57665, 9 01 4 3/24, 1939.