Моментомер

 

:Ъ ежтюн

О0 ИСАНИЕ т, ° 1.,; .".Я,»

Союз Советских

Социалистических

Республик (11)591726

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.03.76 (2Ц2330462/18-1 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.

G 01 l 3/22

Государственный комитет

Совета Мнннстроо СССР но делам нзооретеннй н открытий (43) Опубликовано05.02.78. Бюллетень № 5 (53) УДК 531,781 (088,8) (45) Дата опубликования описания 23.01.78

Д. Л. Хатридзе, Ф. М. Юферов, Д. С, Лежава, К. М. Цйтишвили и С. P. Горелашвили (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) МОМЕНТОМЕ P

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения вращакипего момента на валах двигателей.

Известны устройства, для измерения вращающего момента электродвигателей, основанные на механическом взаимодействии шкива, насаженного на, вал, и нити, намотанной на этом шкиве и связанной одним концом с натяжным грузом, а другим - с пружинным дннамометром, или с консоль-ной пластиной, или же с электромеханическим преобразователем jl), (2), Однако известные устройства надежны в работе иэ-за износа рабочей линии и воз- 15 можно! о ее разрыва.

Известны также устройства для измерения момента на валу двигатели, выполненные в виде электромагнита Т-образной формы с обмотками возбуждения н измерэ- 20 ния, расположенного с зазором у поверхности контролируемого вала. являкипегося чувст вительным элементом l4) .

Недостатки этих устройств заключаются в том, что они не позволяют создавать нагрузки на валу и требуют строгой выдержки одностороннего воздушного еаеора между валом двигателя и сердечником электромаг- нита.

Наиболее близким по технической сущности к )предлагаемому моментометру является устройство для измерения вращающего момента, содержащее нагрузочный элемент, связанный с испытуемым объектом, и балансирно установленный в неподвижном корпусе электромагнит с отсчетной стрелкой

f 5 ) . Однако это устройство также имеет ряд недостатков - ограниченность сферы. применения, обусловленная зависимостью нагрузочного момента от скорости вращения, сложность конфигурации сердечника электромагнита, затрудняющая установку нагрузочного элемента и снижающая качество испы, таний, наличие дополнительных крепежных элементов для крепления нагрузочного элемента на валу двигателя, что снтежает производительность испытаний.

Uemü изобретения — расширение сферы применения в сторону малых и больших

591726

3 скоростей, повышение производительности и качества испыганий.

Указанная цель достигаетси за счет того„ что в предлагаемом моментомере магнитопэовод электромагнита выполнен C-образной формы, между полюсами которого консольно установлен с возможностью вращения нагрузочный элемент, выполненный в виде полого усеченного по бокам,цилиндрического стакана из ферромагнитного материала, 10 на торцовой перемычке которого расположена катушка, а на наружной цилиндрической поверхности размещена токонепроводяшая втулка с контактными кольцами, на которой закреплен кольцевой ротор из ферромаг- ) нитного материала с большим гистерезисом, выполненный по длине равным длине полюса электромагнита, а также за счет того, что полый усеченный стакан нагрузочного элемента выполнен по длине выступающим 20 за пределы полюсов электромагнита и снабжен на выступающей части поперечными прорезями.

На чертеже изображен предлагаемый моментомер. Он состоит из установленного с 25 возможностью проворота в подшипниках качения 1, расположенных в корпусе 2, электромагнита 3 с обмоткой возбуждения и сердечником С образной формы и нагрузочного элемента, размещенного между его полюсами, Нагрузочный элемент выполнен в виде полого цилиндрического стакана 4 из ферромагнитного материала, усеченного по бокам и имеющего на торцовой перемычке ка3> тушку 5, для подачи питания к которой на наружной поверхности стакана 4 насажены контактные кольца 6. Во всю длину зубца полюса электромагнита 3 на стакане 4

40 расположен ротор 7, вьполненный в виде втулки из феррмагнитного материала с большим гистерезисом.

Стакан 4 изолирован по наружной своей поверхности, размещенной внутри электромаг45 нита 3, кольцом 8 из токонепроводящего материала, а выступающие за пределы электромагнита 3 концы стакана 4 снабжены поперечными прорезями для придания большей эласп чности, обеспечивающей надежное сочление, вала электродвигателя со стаканом 4.

Нагрузочн ый элемент консоль но закреплен в подшипниках качения 9.

Для фиксирования вращающего момента на корпусе 2 расположена градуированная шкала

10, а на электромагните 3 закреплена стрелка 11.

Для обеспечения балансировки на электромагните, 3 закреплен противовес 12.

Моментомер работает следующим образом.

Вал испытуемого электродвигателя вставляется в стакан 4, изготовленный из ферромагнитного материала. Посредством контактных колец 6 подается питание на катушку 5 и тем самым, создается поток магнитных силовых линий, замыкающийся через стакан 4 на валу испьггуемого электродвигатела.. Под воздействием сил магнитного притяжения выступающие концы стакана 4, благодари наличию прорезей, деформируютcs обхватывая вал электродвигателя и тем самьвм обеспечивая прочное сочленение вала электродвигателя с нагрузочным элементом.

После этого включается испытуемый электродвигатель и одновременно в обмотку возбуждения электромагнита 3 подается напряжение, которое создает магнитное поле, поляризуюшее диполи ротора 7, выполненного в виде втулки из ферромагнитного материала с большим :гистерезисом., В результате взаимодействия поляризованных диполей с магнитным полем вызывается торможение ротора 7 и за счет этого на валу испытуемого электродвигатели создается независимая от скорости вращения вала электродвигатели постоянная нагрузка, величина которой зависит только,от степени возбуждении обмотки электромагнита 3. Заторможенный электромагнитом 3 вращающийся на валу испытуемого электродвигателя ротор 7 в силу вышеуказанного магнитного взаимодействия повлечет за собой благодаря наличию противовеса 12 проворот электромагнита 3 в подшипниках качения 1 на угол, пропорциональный величине нагрузки, который фиксируется с помощью соединенной с электромагнитом стрелки 11 по градуированной шкале 10, Таким образом, взаимодействием магнитного поля электромагнита 3 обеспечивается торможение нагрузочного элемента и вала испьггуемого электродвигателя.

Выполнение электромагнита С-образной формы и расположенного в зазоре между его полюсами нагрузочного элемента с ротором из материала с большим гистерезисом обеспечит постоянный тормозной момент в широком диапазоне скоростей вращения и тем самым позволит применить предлагаемый моментомер при испытаниях как скоростных, так и тихоходных электродвигателей.

Кроме того, расположение полюсов электромагнита над цилиндрической частью ротора позволит снизить, наведение вихревых потоков до минимума и производить торможение за счет дипольных моментов, что обеспечит постоянную нагрузку на валу испььтуемого электродвигателя, не зависимую от скорости его вращения, а надежное и быстрое сочленение нагрузочного эле5917 26 мента с валом испытуемого электродвигателя достигается за счет снабжения нагрузочного элемента стаканом из ферромагнитного материала с выполненными на нем прорезями.

Формула изобоетения

1. Моментомер, содержащий нагрузоч- 1о ный элемент, связанный с ипытуемым объектом, и балансирно установленный в неподвижном корпусе электромагнит с овсчетной стрелкой, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью расширения сферы 15 применения в сторону малых и больших скоростей, повышения производительности и качества испытаний, в нем магнитопровод электромагнита выполнен С-образной формы, между полюсами которого консольно уста- 20 новлен с возможностью вращения нагрузочный элемент, выполненный в виде полого усеченного по бокам цилиндрического стакана из ферромагнитного материала, на .торцовой перемычке которого расположена катушка, а на наружной цилиндрической поверхности размещена токонепроводящая втулка с контактными кольцами на которой закреплен кольцевой ротор из ферромагнитного материала с большим гистерезисом, выполненный по длине равным длине полюса электромагнита, 2. Моментомер по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью обеспечения надежного сочленения нагрузочного элемента с валом испытуемого объекта, полый усеченный стакан нагрузочного элемента выполнен по длине выступающим за пределы полюсов электромагнита и снабжен на выступающей части поперечными прорезями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Японии ¹ 45-28639, кл. 111С3111, 1970.

2. Патент Японии № 44-9358, кл. 11 1 СЗ, 1969.

3. Патент Японии № 48-31271, кл. 111С311, 1973, 4. Авторское свидетельство СССР

¹ 224122, кл. G 01 4 3/10, 1966.

5. Авторское свидетельство СССР

¹ 241766, кл, G 01 L 3/22, 1967.

4ИПИ Заказ 579/35 раж 831 Подписное

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